三元正极材料晶粒生长过程中圆度变化的模拟方法

    公开(公告)号:CN118866192A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410890001.1

    申请日:2024-07-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法,属于三元正极材料技术领域。该三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法,包括:S1、获取不同恒温温度初始时刻的SEM图像并作为元胞自动机的初始状态;S2、计算晶粒的生长速率并求取每时刻晶粒的生长距离,通过与元胞边长的比较确定元胞取向转变时刻;S3、计算元胞取向变换前后的晶界能差决定元胞取向的转变;S4、针对凸出和内凹的元胞作进一步转变;S5、根据晶粒生长速率、局部晶界曲率和最低能量原理设计元胞状态转换规则建立二维元胞自动机模型,模拟晶粒生长过程中的晶粒圆度变化。本发明提出的模拟方法成功地全面模拟了晶粒生长的圆度变化。

    一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置

    公开(公告)号:CN114674858B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202210249064.X

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置,通过获取三元正极材料在制备过程中不同烧结温度曲线下的SEM图像,并提取SEM图像中三元正极材料的迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征;将三元正极材料的比表面积和粒径大小作为产品关键性能指标,同时根据提取的迂曲度和粗糙度预测比表面积,根据提取的一次颗粒大小预测粒径大小,并基于建立的三元正极材料性能指标综合评价模型,实现对三元正极材料关键性能指标的综合评价。本发明公开的三元正极材料性能指标综合评价方法及装置,可实时对产品质量进行评价,实时性好、评价精度高;实时对烧结过程进行调控,可控性强、产品一致性好。

    沉铁过程出口离子预测方法及系统

    公开(公告)号:CN112562797B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202011381228.1

    申请日:2020-11-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及湿法炼锌沉铁过程控制领域,公开一种沉铁过程出口离子预测方法及系统,以解决现有的沉铁过程出口离子浓度预测模型精确度不高的技术问题。本发明方法包括:围绕c个中心样本选取相似度高的L个时间连续样本构成c个子训练样本集;将对应不同工况的各子训练样本集分别进行训练得到c个动态概率隐变量子模型;获取用于预测离线沉铁过程出口离子浓度特征的无标签的测试样本数据,对同一测试样本数据进行局部邻域标准化处理后输入到各动态概率隐变量子模型得到出口离子浓度预测值的概率分布;采用贝叶斯决策进行联合估计将c个动态概率隐变量子模型输出的预测值的概率分布结果进行融合,得到对应所述测试样本数据最终(56)对比文件Zhiqiang Ge et al..DynamicProbabilistic Latent Variable Model forProcess Data Modeling and RegressionApplication《.IEEE》.2017,第27卷(第1期),第323 - 331页.Fuhai Hu.A Novel Soft-Sensor MethodCombining Dynamics and Time-Lag《.IEEE》.2021,全文.熊富强.锌浸出针铁矿法沉铁过程的建模研究及应用《.中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2014,(第4期),全文.惠飞.基于动态概率网格和贝叶斯决策网络的车辆变道辅助驾驶决策方法《.交通运输工程学报》.2018,第18卷(第2期),全文.

    三元正极材料产品性能与烧结能耗多目标优化方法及系统

    公开(公告)号:CN116702613A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310683246.2

    申请日:2023-06-09

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料产品性能与烧结能耗多目标优化方法及系统,根据生产所需要的三元正极材料最终成品的产品性能特点,建立基于数据驱动的RBF神经网络模型;根据三元正极材料制备过程中辊道窑烧结环节的特点,依据实际工艺对烧结过程进行分段,并分段建立反应的能耗模型;根据给定的产品粒径预测模型、生产能耗预测模型、以及实际生产的约束条件,建立三元正极材料的多目标优化模型;依据三元正极材料多目标优化模型中的特点,针对基本状态转移算法进行改进,采用搜索策略进行生产温度的迭代演化,获得三元正极材料制备过程中保证产品性能并降低能耗的最优生产温度的模拟结果。本发明为降低辊道窑生产能耗提供指导。

    一种高镍正极材料前躯体热分解起始温度迁移方法及系统

    公开(公告)号:CN116008347A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202211615115.2

    申请日:2022-12-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高镍正极材料前躯体热分解起始温度迁移方法及系统,基于化学反应机理与专家知识对高镍正极材料微观化学反应过程进行细分;根据分段结果对高镍正极材料烧结过程中参与热分解反应的各化学物单质进行的反应分别进行研究;利用单质与混合料反应过程的相似性,对混合料反应的化学机理进行分析;根据非等温热重实验、差示扫描量热法热分析实验的数据和资料,研究单质与混合料反应过程之间的差异部分,根据其差异部分,结合相关机理分析,寻找各反应之间的耦合部分。本发明获取了高镍正极材料中前驱体热分解起始温度的变化规律,为后续分析物料的物相变化和去向追踪,提高烧结效率,改善产品性能提供了依据。

    一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置

    公开(公告)号:CN114674858A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210249064.X

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料性能指标综合评价方法及装置,通过获取三元正极材料在制备过程中不同烧结温度曲线下的SEM图像,并提取SEM图像中三元正极材料的迂曲度、粗糙度和一次颗粒大小三个关键的微观多尺度信息特征;将三元正极材料的比表面积和粒径大小作为产品关键性能指标,同时根据提取的迂曲度和粗糙度预测比表面积,根据提取的一次颗粒大小预测粒径大小,并基于建立的三元正极材料性能指标综合评价模型,实现对三元正极材料关键性能指标的综合评价。本发明公开的三元正极材料性能指标综合评价方法及装置,可实时对产品质量进行评价,实时性好、评价精度高;实时对烧结过程进行调控,可控性强、产品一致性好。

    一种三元正极材料前驱体分解反应模拟方法及装置

    公开(公告)号:CN114638144A

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN202210284825.5

    申请日:2022-03-22

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三元正极材料前驱体分解反应模拟方法及装置,根据所需要模拟的三元正极材料的反应特点,建立多状态转换格子气自动机模型框架,确定多态格子气自动机模型;分析三元正极材料分解反应的反应机理与反应条件,对分解过程进行分段,并分段建立反应热动力学模型,设计各阶段转换规则与规则改变机制,构建状态转换规则集;根据给定三元正极材料的相关性质确定格子气节点初始状态,辨识模型中的系数,求解热动力学参数,输入多态格子气自动机模型;依据状态转换规则集进行节点粒子状态演化,获得三元正极材料前驱体分解反应的格子气自动机模拟结果。本发明为提高产品的成品率,改善产品的性能提供了依据。

    一种基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统

    公开(公告)号:CN110488194A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910822418.3

    申请日:2019-09-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统,针对锂离子电池SOC估算问题,通过分数阶理论构建了基于电化学阻抗的等效电路模型,基于电化学阻抗谱的分析,引入CPE,替代传统时域电路模型中的纯电容元件,考虑电动汽车实际运行过程中电流及温度变化范围大,将模型中的极化电阻使用Butler–Volmer方程进行替代,针对建立的电池电化学阻抗电路模型,设计用于锂离子电池SOC估算分数阶观测器,最后利用电池特性测试数据对模型参数进行辨识,对电池的SOC进行精确估算。相比起现有技术而言,本发明中的基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统由于考虑了温度因素,测得的电池SOC值更加精确。

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