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公开(公告)号：CN112487748B
公开(公告)日：2023-01-13
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(CN) , 北京交通大学(CN)
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：CN107069131B
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201611071015.2
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
IPC: H01M10/48
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池集总热学参数的辨识方法，是一种基于集总热学等效电路和特殊信号激励的结合数学算法的电池集总热学参数辨识方法，该方法基于电池热学等效电路模拟电池的温升，通过温度变化实验得到该环境下的热学时间常数，根据不同温度下的阻抗建立阻抗与温度的函数关系，施加单一频率与幅值的正弦交流电流确保电池热学模型具有较高的精度。根据电池温升模型和阻抗与温度的函数关系计算电池在特殊激励下的温度变化，经过搜索迭代算法逼近实际测试的电池温度，从而辨识得到电池比热容和热阻。该方法不需要复杂的测试设备，如绝热量热仪、等温量热仪等昂贵的热学测试设备；并具有辨识锂离子电池热学参数简单可靠和工程易于实现等优点。
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公开(公告)号：CN107045105A
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201611076522.5
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
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池组可用能量计算方法。该方法包括如下步骤：S1、检测待测锂离子电池组(均分为n个电池组)中各锂离子电池单体的容量和中值电压，S2、求出任意一个电池组Yj的容量的分布函数；S3、根据分布函数求出Yj的期望值EYj和方差Var(Yj)；S4、计算n个电池组的总容量Qsum的临界值Tn；S5、最后求得n个电池组的总能量En即为待测锂离子电池组可用能量。该方法利用对于同一批次的新锂离子电池或锂离子电池使用工况相同时，锂离子电池参数(容量)往往服从正态分布，因此，通过锂离子电池单体参数(容量)分布计算锂离子电池单体成组后的锂离子电池组可用能量，有利于锂离子电池制造厂商或锂离子电池使用者评价不同电压等级下的锂离子电池成组后的表现。
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公开(公告)号：CN107039708A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201611071787.6
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
IPC: H01M10/615 , H01M10/617 , H01M10/625 , H01M10/633 , H02M7/48
CPC classification number: H01M10/615 , H01M10/617 , H01M10/625 , H01M10/633 , H02M7/48 , H02M2007/4815
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池组低温自加热方法，基于对电池寿命影响最小的原则确定兼顾电池老化状态和SOC的最优加热频率范围；设计串联谐振式逆变电路，探索最优的控制策略使逆变电路在电池侧输出目标频率和目标幅值的正弦交流电流；利用谐振式逆变电路输出的正弦交流电流对电池组进行低温自加热，随着电池温度升高，电池内阻逐渐减小，谐振式逆变电路自适应地增大输出电流幅值，增大电池组加热速率，快速将电池组升高到目标温度。本发明具有对低温下锂离子电池组自加热速率快、低温性能改善明显、自加热效率高、对锂离子电池使用寿命无影响和加热温度均匀性好等效果，将促进电动汽车在寒冷地区的推广应用。
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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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Patent Agency Ranking
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：CN107039708B
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201611071787.6
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
IPC: H01M10/615 , H01M10/617 , H01M10/625 , H01M10/633 , H02M7/48
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池组低温自加热方法，基于对电池寿命影响最小的原则确定兼顾电池老化状态和SOC的最优加热频率范围；设计串联谐振式逆变电路，探索最优的控制策略使逆变电路在电池侧输出目标频率和目标幅值的正弦交流电流；利用谐振式逆变电路输出的正弦交流电流对电池组进行低温自加热，随着电池温度升高，电池内阻逐渐减小，谐振式逆变电路自适应地增大输出电流幅值，增大电池组加热速率，快速将电池组升高到目标温度。本发明具有对低温下锂离子电池组自加热速率快、低温性能改善明显、自加热效率高、对锂离子电池使用寿命无影响和加热温度均匀性好等效果，将促进电动汽车在寒冷地区的推广应用。
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公开(公告)号：CN107069131A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201611071015.2
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
IPC: H01M10/48
CPC classification number: H01M10/486
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池集总热学参数的辨识方法，是一种基于集总热学等效电路和特殊信号激励的结合数学算法的电池集总热学参数辨识方法，该方法基于电池热学等效电路模拟电池的温升，通过温度变化实验得到该环境下的热学时间常数，根据不同温度下的阻抗建立阻抗与温度的函数关系，施加单一频率与幅值的正弦交流电流确保电池热学模型具有较高的精度。根据电池温升模型和阻抗与温度的函数关系计算电池在特殊激励下的温度变化，经过搜索迭代算法逼近实际测试的电池温度，从而辨识得到电池比热容和热阻。该方法不需要复杂的测试设备，如绝热量热仪、等温量热仪等昂贵的热学测试设备；并具有辨识锂离子电池热学参数简单可靠和工程易于实现等优点。
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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
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: H01M10/44 , H01M10/0525
Abstract: 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。
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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
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: H01M10/44 , H01M10/0525
Abstract: 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。
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