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公开(公告)号：CN114114049B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202111157103.5
申请日：2021-09-30
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/392
Abstract: 本发明公开了一种基于样本迁移的锂离子电池寿命预测方法，从已有的三元锂离子电池老化数据中提取与新电池具有共性知识的迁移样本用于辨识寿命模型参数，最终预测新电池的寿命。样本迁移方法包括老化模式判断，拐点预测以及样本选择。老化模式判断和拐点预测从三元锂离子电池放电容量‑电压曲线，容量增量曲线，电压差分曲线上提取表征锂离子电池的健康状态的17个特征参数，然后利用机器学习算法对锂离子电池的加速老化进行早期诊断以及拐点预测，然后根据加速老化判断和拐点预测结果已有的三元锂离子电池老化数据中进行样本选择，利用迁移样本训练寿命模型辨识寿命模型参数，最终对新电池进行寿命预测。
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公开(公告)号：CN112487748A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011097137.5
申请日：2020-10-14
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: G06F30/373 , G01R31/367 , G01R31/389
Abstract: 本发明涉及一种考虑时频域特性的锂离子电池分数阶模型建立方法，包括如下步骤：S1、确定锂离子电池的分数阶等效电路拓扑；S2、进行多个倍率下的锂离子电池电化学阻抗谱测试，得到分数阶等效电路的极化内阻随着倍率变化的规律，即锂离子电池分数阶等效电路参数在频域下的特性；S3、基于时域数据，进行不同时间尺度下多个倍率的分数阶等效电路参数辨识，与步骤S2得到的极化内阻随着倍率变化的规律进行比对，找到时域下分数阶等效电路参数辨识所需的时间尺度；S4、根据步骤S3所述的时间尺度下的极化内阻随倍率变化的规律，建立锂离子电池的分数阶模型。本发明建立的模型具有较高的电压仿真精度并且适用于多个电流倍率下的电池仿真。
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公开(公告)号：CN112462286A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011089051.8
申请日：2020-10-13
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: G01R31/392
Abstract: 本发明涉及一种基于能量对锂电池健康状态估计的方法。包括：S1：基于能量对SOH进行定义；S2：对电池样本进行全区间SOC充放电循环测试；S3：根据单次释放的能量，得到可用能量随循环次数的关系曲线，计算累计剩余能量，由定义算得SOH作为基准值；S4：线性曲线中的ENK’用原真实曲线实际值ENK进行替代，结合相似三角形原理找到能量与SOH的关系式；S5：在原线性曲线的基础上对其进行改进，找到可使(E‑E’)的误差达到局部极小值的新曲线，在已知部分数据的情况下，通过插值法确定不同可用能量的N值，由N值对应原能量ENK，线性曲线向上平移获得新曲线；S6：调整后的曲线带入能量与SOH关系式求得SOH。
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公开(公告)号：CN112285589A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011061778.5
申请日：2020-09-30
Applicant: 北京交通大学 , 中车工业研究院有限公司
IPC: G01R31/396
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN110703101B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201910861836.3
申请日：2019-09-12
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/392
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池分区间循环容量衰退预测方法，包括如下步骤：S1、对锂离子电池进行不同SOC区间衰退测试，得到不同SOC区间的测试数据；S2、进行分区间特征参数提取；S3、利用Keras深度学习框架构建LSTM RNN模型，对模型进行初始化；S4、利用步骤S1得到的测试数据和步骤S2得到的特征参数的值对LSTM RNN模型进行训练，并进行模型验证；S5、经过模型训练和模型验证后的LSTM RNN模型，通过迭代的形式输出给定区间下循环电池的容量衰退曲线，根据区间范围[SOCk‑1,SOCk]的不同，输出不同循环次数下的电池容量值，对电池的衰退容量进行预测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109659637B
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN201811322159.X
申请日：2018-11-08
Applicant: 北京交通大学
IPC: H01M10/44 , H01M10/615 , H01M10/625 , H01M10/633
Abstract: 本发明为交直流叠加的锂离子电池低温充电方法，S1、根据安全极化电压范围选取正弦交流极化电压；S2、在S1的基础上，根据电池交流阻抗与频率的关系，计算产热功率与频率的关系，通过产热功率与频率的关系计算得到当前温度电池产热功率最大时的频率，为最优产热频率；S3、根据正弦交流极化电压幅值与当前温度下电池最优产热频率对应的交流总阻抗确定最大正弦交流电流幅值，利用对称正弦交流电流信号对电池进行低温自加热；S4、当电池温度达到预设的截止温度时，在锂离子电池两端施加一个交直流叠加激励，同时对电池进行充电与再加热；S5、当S4的电池端电压达到充电截止电压时，即刻将交直流叠加激励转换为三段降电流直流激励继续对电池充电。
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公开(公告)号：CN109606204B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201811305430.9
申请日：2018-11-05
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开一种可实现城轨列车车载储能装置移动充电的供电系统及方法，该系统包括牵引电机，牵引DC/AC变换器，辅助DC/AC变换器，车载动力电池模块，供电接触网，地面DC/DC变换器，不控整流机组，降压变压器和城市电网模块。城市电网模块，降压变压器，不控整流机组，地面DC/DC变换器与供电接触网组成地面恒流供电系统。本发明应用于城轨列车运行在线路架设供电接触网区域，地面恒流供电系统不仅能够提供城轨列车运行时牵引负载和辅助负载所需的能量，还能够在城轨列车运行时实现对车载储能系统进行恒流充电。本发明一定程度上解决车体预留空间对车载储能装置体积限制和将功率等级高、重量大的DC/DC变换器放置在车体上所造成城轨列车运行时电能浪费的问题。
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公开(公告)号：CN110954832A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911314788.2
申请日：2019-12-19
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/392 , G01R31/3835
Abstract: 本发明属于电池诊断技术领域，尤其涉及一种识别老化模式的锂离子电池健康状态在线诊断方法，包括：步骤1，依据电池结构组分对电池老化模式进行分类；步骤2，基于正负电极的开路电压-荷电状态关系与老化模式对半电池模型的影响，在全新电池尺度上构建电池的开路电压-荷电状态曲线，获取各种老化模式的损失量；步骤3，采用扩展卡尔曼滤波算法，从电池动态电流工况放电数据中辨识开路电压随放电容量的变化曲线，用于动态工况下电池健康状态在线诊断。本发明能够反映电池内部衰退机理与老化模式，对影响电池健康状态的内在原因进行定量化分析，且对于不同工况的适应性强，便于在实车运行过程中进行在线应用。
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公开(公告)号：CN110703101A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910861836.3
申请日：2019-09-12
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/392
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池分区间循环容量衰退预测方法，包括如下步骤：S1、对锂离子电池进行不同SOC区间衰退测试，得到不同SOC区间的测试数据；S2、进行分区间特征参数提取；S3、利用Keras深度学习框架构建LSTM RNN模型，对模型进行初始化；S4、利用步骤S1得到的测试数据和步骤S2得到的特征参数的值对LSTM RNN模型进行训练，并进行模型验证；S5、经过模型训练和模型验证后的LSTM RNN模型，通过迭代的形式输出给定区间下循环电池的容量衰退曲线，根据区间范围[SOCk-1,SOCk]的不同，输出不同循环次数下的电池容量值，对电池的衰退容量进行预测。
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公开(公告)号：CN107042762B
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201611076224.6
申请日：2016-11-29
Applicant: 北京交通大学 , 中车长春轨道客车股份有限公司
Abstract: 本发明涉及一种轨道车辆的车载混合储能系统。该系统包括：锂离子电池组模块、超级电容组模块和可重构式牵引变流器模块，可重构式牵引变流器模块包括牵引变流器；该牵引变流器的主电路是在传统牵引变流器的主电路上增加接触器S1、S2、S3、S4、S5和滤波电感L。在列车运行时，超级电容组模块通过牵引变流器为列车提供动力；在列车进站停车时，牵引变流器通过闭合、断开不同的接触器重构为直流‑直流变换器，并通过该变流器将能量从锂离子电池组模块传导至超级电容组模块，为下一站车辆运行所需的能量进行充电。所述轨道车辆的车载混合储能系统不需要额外的直流‑直流变换器，降低了整体系统的造价、空间成本和复杂度等。
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