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电池包的可靠性评估
2020-06-03 00:29:16· 来源：知化汽车
对于电池包的可靠性评估，目前见到的材料还比较少，但整体的评估方法集中在两个方向：一个是基于电池包物理模型的评估，大概的思路是以电芯的寿命模型为基础，在
对于电池包的可靠性评估，目前见到的材料还比较少，但整体的评估方法集中在两个方向：一个是基于电池包物理模型的评估，大概的思路是以电芯的寿命模型为基础，在具体的PACK设计方案和整车的运行工况下进行建模，通过模型来对寿命或可靠性的相关指标进行计算，下图是一个对PACK寿命建模的因子考量示例。
这个方法有很多的好处，首先它的评估基础是相对科学和细致的，能够在设计之初就对PACK的寿命/可靠性进行评估，它也能够识别出整个寿命中的关键因子或零部件，根据产品的开发状态，制定有效的可靠性提升方案。
不足之处在于，需要的数据很大，尤其是在时间维度上，需要有长时间的积累，才得不断调整模型，以验证模型的有效性。
这个领域的研究很少，国内能做这个分析的企业也没有几家。另一个是基于已经运行的整车数据，利用统计学的技术，对电池包的寿命/可靠性进行评估，这是种“事后行为”，可以做为一种摸底工作，或是模型的验证输入。由于这是来自于实际的产品运行结果，因此还是具有相当大的意义。
这里就是利用整车的运行数据来做一个简单的评估。这些数据是2014年近100辆电动公交车的运行记录，提取的主要数据是电池包发生第一次故障前，整车的行驶里程。共计有100个故障数据，其中有14个数据是0公里故障（即车辆还没出厂），另86个为分别运行了一定的里程数。
我们分别以2参数Weibull和3参数weibull来进行拟合这些数据。
先来看将0公里故障剔除的结果：
3参数Weibull的拟合度好些，从这个拟合结果上来看，形状参数（Shape）的值为1.02，约为1，表明电池包已经处于偶然故障时期，也就是浴盆曲线的中间段，而两参Weibull的形状参数大于1，表示已经进行到了后期的磨损期（加速故障期）；
位置参数，也就是gamma值（Thres）约为1087，根据它在weibull函数中的意义，它表示在1087公里之前，基本是没有发生故障的。根据这些参数，可以大概的估计下这个类型的电池包在整车运行期间的MTBF（这里是首次故障，相当于MTTF），大约为8562公里。
如果我们将0公里的数据加上，对这100个数据进行拟合，可以得到3参数Weibull函数的形状参数（shape）的值为0.763，这表明电池包处于早期故障期，在浴盆曲线的左边；得到的MTTF值为7658公里。
这个0公里数据加上后的结果是不好的，从理论上来说，我们希望尽可能的将故障消灭在早期，即出厂后的产品直接进入到偶然故障期；出厂后的产品仍在早期阶段，这车出的就有些仓促，或是本身产品的成熟度不足，毕竟这是2014年－2015年国内的一个基本行业状态。
这个方法有很多的好处，首先它的评估基础是相对科学和细致的，能够在设计之初就对PACK的寿命/可靠性进行评估，它也能够识别出整个寿命中的关键因子或零部件，根据产品的开发状态，制定有效的可靠性提升方案。
不足之处在于，需要的数据很大，尤其是在时间维度上，需要有长时间的积累，才得不断调整模型，以验证模型的有效性。
这个领域的研究很少，国内能做这个分析的企业也没有几家。另一个是基于已经运行的整车数据，利用统计学的技术，对电池包的寿命/可靠性进行评估，这是种“事后行为”，可以做为一种摸底工作，或是模型的验证输入。由于这是来自于实际的产品运行结果，因此还是具有相当大的意义。
这里就是利用整车的运行数据来做一个简单的评估。这些数据是2014年近100辆电动公交车的运行记录，提取的主要数据是电池包发生第一次故障前，整车的行驶里程。共计有100个故障数据，其中有14个数据是0公里故障（即车辆还没出厂），另86个为分别运行了一定的里程数。
我们分别以2参数Weibull和3参数weibull来进行拟合这些数据。
先来看将0公里故障剔除的结果：
3参数Weibull的拟合度好些，从这个拟合结果上来看，形状参数（Shape）的值为1.02，约为1，表明电池包已经处于偶然故障时期，也就是浴盆曲线的中间段，而两参Weibull的形状参数大于1，表示已经进行到了后期的磨损期（加速故障期）；
位置参数，也就是gamma值（Thres）约为1087，根据它在weibull函数中的意义，它表示在1087公里之前，基本是没有发生故障的。根据这些参数，可以大概的估计下这个类型的电池包在整车运行期间的MTBF（这里是首次故障，相当于MTTF），大约为8562公里。
如果我们将0公里的数据加上，对这100个数据进行拟合，可以得到3参数Weibull函数的形状参数（shape）的值为0.763，这表明电池包处于早期故障期，在浴盆曲线的左边；得到的MTTF值为7658公里。
这个0公里数据加上后的结果是不好的，从理论上来说，我们希望尽可能的将故障消灭在早期，即出厂后的产品直接进入到偶然故障期；出厂后的产品仍在早期阶段，这车出的就有些仓促，或是本身产品的成熟度不足，毕竟这是2014年－2015年国内的一个基本行业状态。
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