公开(公告)号：CN118671618A

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN202410945470.9

申请日：2024-07-15

申请人： 北京交通大学

发明人： 孙丙香 ,  马仕昌 ,  张维戈 ,  张旭博 ,  荆龙 ,  周兴振

IPC分类号： G01R31/385

摘要： 本发明属于锂电池管理技术领域，具体地说，涉及一种锂离子电池负极电位在线估计方法；本方法首先建立电化学热耦合模型，并对电池进行实验测试获取给定电流下的电压、温度等参数，结合优化算法对模型关键参数进行辨识，得到高精度电化学热耦合模型；其次，基于模型获取多个工况下的电池仿真数据，包括电压、电流、温度、负极电位等，再结合特征工程，提取更多有效特征数据，形成数据集；最后，以筛选出的特征数据为输入，负极电位为输出，训练神经网络，可以实现在任意荷电状态、任意工况条件下的电池负极电位在线快速准确估计；本方法不依赖物理模型、估计精度高、适用工况广、计算资源消耗低，能够应用于电池管理系统中，在锂离子电池的快充策略优化、充电安全预警等方面具有重要意义。

公开(公告)号：CN112540297B

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202011244236.1

申请日：2020-11-10

申请人： 中车长春轨道客车股份有限公司 ,  北京交通大学

发明人： 邢学彬 ,  袁德强 ,  张文忠 ,  刘金柱 ,  张维戈 ,  王占国 ,  吴健 ,  周兴振 ,  李硕玮

IPC分类号： G01R31/367 ,  G01R31/385 ,  G01N23/20 ,  G01N23/2251

摘要： 本发明属于锂离子电池安全测试技术领域，涉及一种研究锂离子电池过充安全冗余边界的方法，包括：步骤1：对选定电池预处理；步骤2：对选定的第一锂离子电池开展过充热失控实验，记录第一锂离子电池在不同时刻的温度、电压和容量等，确定电池的安全防护边界；步骤3：对选定的第二锂离子电池拆解，制作分别包含第二锂离子电池正负极的半电池，一个正极半电池和一个负极半电池归一组，各组半电池分别过充至大于100％SOC的过充SOC点和热失控SOC点；步骤4：将步骤3过充的正负半电池拆解，进行电池材料表征分析；步骤5：结合半电池材料表征结果和第一锂离子电池基本性能测试结果，分析电池变化机理，共同确定电池的性能防护边界。

公开(公告)号：CN117368774A

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202310878743.8

申请日：2023-07-17

申请人： 北京交通大学

发明人： 张彩萍 ,  侯林涛 ,  张琳静 ,  蔡雪 ,  张维戈 ,  张言茹 ,  周兴振

IPC分类号： G01R31/392 ,  G06F18/10 ,  G06F18/27 ,  G01R31/389 ,  G01R31/367

摘要： 本发明涉及锂离子电池健康状态估计领域，公开了一种基于阻抗谱重构技术的锂离子电池健康状态估计方法。本发明采用逆重复M序列来设计包含多频成分的电流激励信号以对电池阻抗谱进行快速测试，通过选取Morse复小波为母小波对电池电流激励与测量得到的电压响应进行连续小波变换，进行目标频率范围内的电池阻抗谱重构，基于不同老化状态电池重构阻抗谱在特殊频率点处的阻抗幅值建立估计电池健康状态的多元线性回归模型，从而实现锂离子电池健康状态的快速评估。该方法快速准确，大大缩短了电池阻抗谱的测试时间，同时能够适用于多类型、多应用场景下锂离子电池的健康状态评估。

公开(公告)号：CN116359767A

公开(公告)日：2023-06-30

申请号：CN202310167092.1

申请日：2023-02-24

申请人： 中国长江三峡集团有限公司 ,  北京交通大学

发明人： 陈安慈 ,  刘延超 ,  赵慧春 ,  郭帅楠 ,  王振宇 ,  王旭 ,  尹立坤 ,  毕然 ,  韩宇 ,  张维戈 ,  周兴振 ,  张彩萍

IPC分类号： G01R31/389 ,  G01R31/367 ,  G01R31/3842

摘要： 本发明提供了一种短路阻值估计方法、装置、计算机设备及介质。其中，短路阻值估计方法，包括：基于正常电池的正常等效电路模型，获得正常电池的测量电池电量和模型电压误差；基于模型电压误差和短路电池的内短路等效电路模型，确定短路电池的预测电池电量，内短路等效电路模型是在正常等效电路模型上并联一个内短路电阻得到；基于正常电池的测量电池电量和短路电池的预测电池电量，计算内短路等效电路模型中的内短路阻值。通过本发明，准确估计内短路阻值，抑制模型误差对内短路阻值估计精度的影响。

公开(公告)号：CN113884900A

公开(公告)日：2022-01-04

申请号：CN202111066744.X

申请日：2021-09-13

申请人： 北京交通大学

发明人： 张彩萍 ,  贾新羽 ,  张琳静 ,  张维戈 ,  王占国 ,  张言茹 ,  周兴振 ,  杜净彩

IPC分类号： G01R31/371

摘要： 本发明公开了一种三元锂离子电池容量突变点预测方法，从已有的电池加速老化数据中提取与新的电池具有相同加速老化模式的迁移样本，用于训练机器学习模型，最终预测新的电池的容量突变点。锂离子电池容量突变点预测方法包括加速老化模式判断，迁移样本选择以及容量突变点预测。具体为从三元锂离子电池放电容量‑电压曲线，容量增量曲线，电压差分曲线的早期变化曲线上提取表征锂离子电池的健康状态的17个老化特征参数，然后利用机器学习算法对锂离子电池的加速老化模式进行早期诊断，然后根据加速老化模式判断结果从已有的电池加速老化数据中进行样本选择，利用迁移样本训练机器学习模型，最终对新的电池进行容量突变点预测。

公开(公告)号：CN112436202B

公开(公告)日：2021-10-15

申请号：CN202011141330.4

申请日：2020-10-22

申请人： 中车长春轨道客车股份有限公司 ,  北京交通大学

发明人： 邢学彬 ,  袁德强 ,  张文忠 ,  刘金柱 ,  孙丙香 ,  苏晓佳 ,  王占国 ,  周兴振

IPC分类号： H01M10/44 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明涉及一种防止锂离子电池负极析锂的阶梯式电流充电方法，包括：S1、在商用电池上增加参比电极，制作三电极电池，并验证参比电极的有效性；S2、确定额定容量C0；S3、确定三电极电池的高敏感性模型参数；S4、根据高敏感性模型参数及通过厂商和文献获取的模型参数，建立高精度的电化学模型，确定析锂判据公式；S5、改变步骤S4中电化学模型的输入条件，确定满足析锂判据的最大可接受电流；S6、以最大可接受电流的90％作为充电控制的边界电流。本发明突破了传统经验选择，能够有效防止负极析锂，降低锂离子电池安全风险，提高充电效率，为锂离子电池优化充电领域提供了重要的参考价值。

公开(公告)号：CN112285589B

公开(公告)日：2021-07-09

申请号：CN202011061778.5

申请日：2020-09-30

申请人： 北京交通大学 ,  中车工业研究院有限公司

发明人： 张维戈 ,  周兴振 ,  吴健 ,  孙丙香 ,  王占国 ,  龚敏明 ,  齐洪峰

IPC分类号： G01R31/396

摘要： 本发明涉及一种电池系统熔断保护设计的递归分析方法，步骤如下：步骤1，对电池系统划分层级，确定各层级的保护对象；步骤2，确定电池系统设计使用电流上限Imax_s；电池单体设计使用电流上限Imax_c；各个层级设计使用电流上限Imax_i；从第1层级开始，重复步骤3‑5进行第i层级的熔断保护设计分析：步骤3，确定电池系统中第i层级的防护需求及相应的电流防护边界要求；步骤4，确定第i层级外短路电流大小等级；步骤5，确定第i层级熔断保护设计的上限和下限。本发明，针对电池系统内的不同层级及成组单元进行熔断保护分析，保证电池在遇外短路事故时不发生起火或爆炸事故，在规定情况下对电池性能实现有效保护，同时提高熔断器正常应用的可靠性。

公开(公告)号：CN112436202A

公开(公告)日：2021-03-02

申请号：CN202011141330.4

申请日：2020-10-22

申请人： 中车长春轨道客车股份有限公司 ,  北京交通大学

发明人： 邢学彬 ,  袁德强 ,  张文忠 ,  刘金柱 ,  孙丙香 ,  苏晓佳 ,  王占国 ,  周兴振

IPC分类号： H01M10/44 ,  H01M10/0525

摘要： 本发明涉及一种防止锂离子电池负极析锂的阶梯式电流充电方法，包括：S1、在商用电池上增加参比电极，制作三电极电池，并验证参比电极的有效性；S2、确定额定容量C0；S3、确定三电极电池的高敏感性模型参数；S4、根据高敏感性模型参数及通过厂商和文献获取的模型参数，建立高精度的电化学模型，确定析锂判据公式；S5、改变步骤S4中电化学模型的输入条件，确定满足析锂判据的最大可接受电流；S6、以最大可接受电流的90％作为充电控制的边界电流。本发明突破了传统经验选择，能够有效防止负极析锂，降低锂离子电池安全风险，提高充电效率，为锂离子电池优化充电领域提供了重要的参考价值。

公开(公告)号：CN107895411B

公开(公告)日：2021-01-12

申请号：CN201711106252.2

申请日：2017-11-10

申请人： 北京交通大学 ,  中国第一汽车股份有限公司

发明人： 姜久春 ,  郭琦沛 ,  孙笑寒 ,  张彩萍 ,  孙焕丽 ,  张维戈 ,  周兴振 ,  张言茹

IPC分类号： G07C5/08 ,  G06K9/62

摘要： 本发明公开了一种基于功率和功率变化等效性的锂离子电池工况提取方法，该方法包括以下步骤：步骤1：整理得到原始工况数据，假设输入的数据长度为T(s)；步骤2：计算原始工况的功率区间概率分布和功率变化值区间概率分布；步骤3：将总工况每(T/200)s划分为一个小区间，称为短时间工况；步骤4：假设输出的数据长度为t(s)，采用随机选取的方式，从200个短时间工况内随机选取(200t/T)个，并前后拼接在一起，称为假定目标工况；步骤5：分别计算各个假定目标工况的功率区间概率分布与功率变化值区间概率分布，并计算各假定目标工况的功率区间概率分布、功率变化值区间概率分布与原始工况的功率区间概率分布；步骤6：将得到的目标工况数据进行简化和规整，运用动态求平均方法，得到最终的工况结果。

公开(公告)号：CN109449541B

公开(公告)日：2020-09-01

申请号：CN201811123950.8

申请日：2018-09-26

申请人： 北京交通大学

发明人： 孙丙香 ,  张琳静 ,  何锡添 ,  张彩萍 ,  阮海军 ,  张维戈 ,  王占国 ,  黄彧 ,  周兴振

IPC分类号： H01M10/615 ,  H01M10/625 ,  H01M10/654

摘要： 本发明涉及一种锂离子电池变频变幅交流低温自加热方法，包括：确定对锂离子电池寿命无影响的极化电压幅值范围，并根据此范围选取正弦交流极化电压幅值，根据正弦交流极化电压幅值与当前温度下电池内阻确定正弦交流电流幅值；在已选定的正弦交流极化电压幅值下，根据电池阻抗与频率的关系，通过产热功率与频率的关系计算得到当前温度下产热功率最大的频率；根据确定的幅值和频率，利用正弦交流电流信号对电池进行低温自加热；每隔一定温度，在保证恒定的极化电压幅值下，实时补偿正弦交流电流幅值，找到当前温度下的最佳加热频率，改变所施加的正弦交流电流信号的幅值与频率。本发明自加热速率快、对电池使用寿命无影响和加热温度均匀性好。