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公开(公告)号：CN112649749A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011275600.0
申请日：2020-11-16
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: G01R31/388 , G01R31/389 , G01R31/396 , G01R31/52
Abstract: 本发明公开了一种可控电池短路测试装置及其测试方法，装置包括n个短路支路、主回路继电器、电压传感器、示波器和电流传感器；每个短路支路由n个MOS管并联后再串联一个分流器组成，n个短路支路并联连接后的一端分别与主回路继电器的一端、电压传感器连接，n个短路支路并联连接后的另一端与电流传感器连接，主回路继电器的另一端与被测电池的正极连接，被测电池的负极分别与电流传感器和电压传感器连接，电流传感器和电压传感器还与示波器连接，示波器用于显示电流、电压波形。MOS管的开通与关断由单片机与Si8271AB‑IS芯片相结合的方式实现。
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公开(公告)号：CN112540297A
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202011244236.1
申请日：2020-11-10
Applicant: 中车长春轨道客车股份有限公司 , 北京交通大学
IPC: G01R31/367 , G01R31/385 , G01N23/20 , G01N23/2251
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN112327188A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011056790.7
申请日：2020-09-30
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/392 , G01R31/367
Abstract: 本发明涉及一种模型‑数据混合驱动的锂离子电池剩余寿命预测方法，首先，初始化经验模型的四个独立模型参数；其次，基于差分阈值方法，利用锂离子电池容量数据识别拐点；再次，使用无迹粒子滤波方法获得初始估计结果；复次，建立初始误差序列，使用完全集成经验模态分解方法处理初始误差序列；又次，根据相关性方法使用本征模函数重构误差序列；从次，对重构误差序列使用高斯过程回归方法训练，得到带有置信区间的误差预测结果；最后，将初始估计结果使用带有置信区间的误差预测结果叠加，得到最终预测结果。本发明，利用少量历史数据，即可在短时内获得相应征兆并进行锂离子电池健康状态的诊断，进而实现后续锂离子电池剩余寿命预测。
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公开(公告)号：CN107861070B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201711008798.4
申请日：2017-10-25
Applicant: 北京交通大学 , 国电南瑞科技股份有限公司
IPC: G01R31/392 , G01R31/389
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，具体公开了一种锂离子电池健康状态在线诊断方法，该方法包括步骤1：对电池样本进行全区间直流内阻测试，计算得出电池在不同SOC点的直流内阻；步骤2：确定电池直流内阻的稳定SOC区间；步骤3：在电池循环使用过程中，对电池进行一次脉冲充/放电，并记录电流突变过程中的电池电压变化；步骤4：根据步骤3记录的数据，用公式R＝△U/△I计算电池不同时间的内阻；步骤5：根据不同电池不同时间的内阻值，计算并分析电池极化内阻变化；步骤6：将内阻和容量对循环次数进行微分，得到内阻与容量的变化率分布图；步骤7：综合判定电池健康状态，并最终采用极化内阻和内阻变化率两个数据对电池健康状态进行双重判定。
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公开(公告)号：CN109659637A
公开(公告)日：2019-04-19
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107895411A
公开(公告)日：2018-04-10
申请号：CN201711106252.2
申请日：2017-11-10
Applicant: 北京交通大学 , 中国第一汽车股份有限公司
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN107861070A
公开(公告)日：2018-03-30
申请号：CN201711008798.4
申请日：2017-10-25
Applicant: 北京交通大学 , 国电南瑞科技股份有限公司
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，具体公开了一种锂离子电池健康状态在线诊断方法，该方法包括步骤1：对电池样本进行全区间直流内阻测试，计算得出电池在不同SOC点的直流内阻；步骤2：确定电池直流内阻的稳定SOC区间；步骤3：在电池循环使用过程中，对电池进行一次脉冲充/放电，并记录电流突变过程中的电池电压变化；步骤4：根据步骤3记录的数据，用公式R＝△U/△I计算电池不同时间的内阻；步骤5：根据不同电池不同时间的内阻值，计算并分析电池极化内阻变化；步骤6：将内阻和容量对循环次数进行微分，得到内阻与容量的变化率分布图；步骤7：综合判定电池健康状态，并最终采用极化内阻和内阻变化率两个数据对电池健康状态进行双重判定。
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公开(公告)号：CN114329760B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202111425070.8
申请日：2021-11-26
Applicant: 北京交通大学 , 中车株洲电力机车有限公司
Abstract: 本发明涉及本发明所述的一种基于数字孪生的车载锂离子电池建模及故障诊断方法，基于运行中车辆实时传输的数据、无线通信、神经网络算法以及梯度下降优化算法对车载锂离子电池进行建模，最终得到可以精确分析电池运行状态、预测电池全生命周期健康状态以及未来性能的孪生模型，通过孪生模型判断电池是否发生异常并向运行中车辆实时反馈信息，对电池本体采取进一步的行动或干预。通过本申请提供的方法将车载电池本体与孪生的电池模型在电池全生命周期中都建立起了动态联系；可以实时精确监测和分析车载锂离子电池运行状态。
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公开(公告)号：CN117293428A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202310973472.4
申请日：2023-08-04
Applicant: 北京交通大学
IPC: H01M10/44 , G06F30/20 , H02J7/00 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池安全快速优化充电方法。通过建立精准电池模型或设计三电极电池获取电池负极电位；充分考虑电池负极电位状态，以电池负极不析锂时的最大充电电流作为充电电流边界；仿真采用不同数量的恒流充电阶梯数对电池进行充电至一定程度时的充电总时长，根据充电阶梯数对充电时间的影响确定最佳充电阶梯数；以电池能耗、充电时间、电池寿命等作为目标，采用优化算法，分阶段优化得到避免电池发生析锂副反应的优化充电电流序列，对电池进行充电。采用该充电方法对电池充电，不仅提高了充电速度，保证了电池充电安全，并且与相同倍率的恒流充电制式相比能耗有所降低，为锂离子电池安全快速和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：CN114329760A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111425070.8
申请日：2021-11-26
Applicant: 北京交通大学 , 中车株洲电力机车有限公司
Abstract: 本发明涉及本发明所述的一种基于数字孪生的车载锂离子电池建模及故障诊断方法，基于运行中车辆实时传输的数据、无线通信、神经网络算法以及梯度下降优化算法对车载锂离子电池进行建模，最终得到可以精确分析电池运行状态、预测电池全生命周期健康状态以及未来性能的孪生模型，通过孪生模型判断电池是否发生异常并向运行中车辆实时反馈信息，对电池本体采取进一步的行动或干预。通过本申请提供的方法将车载电池本体与孪生的电池模型在电池全生命周期中都建立起了动态联系；可以实时精确监测和分析车载锂离子电池运行状态。
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