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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：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：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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公开(公告)号：CN109164398B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201810876589.X
申请日：2018-08-03
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/396
Abstract: 本发明提出一种锂离子电池组中单体电池容量估算方法。该方法的实施基于锂离子电池组的充电过程和单体电池的放电过程，在锂离子电池组中包含N个处于同一老化状态的电池单体，该方法包括：将锂离子电池组中最先充满电的单体电池作为基准电池，根据充放电曲线计算近似Q‑OCV曲线QV0；根据第i只待估容量单体电池的充放电曲线计算其近似Q‑OCV曲线QVi；分别对QV0和QVi进行微分计算，得到容量微分曲线D0和Di，将D0和Di归一化后，对Di进行平移使其与D0重合；记录Di中充电截止时刻的近似OCVi(曲线终点值)；根据曲线VQ0计算基准电池的近似SOC‑OCV曲线S0；在曲线S0中确定与OCVi对应的SOCi值；根据第i只单体电池的部分放电容量和SOCi值计算第i只单体电池的实际容量。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109031153A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811200371.9
申请日：2018-10-16
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明属于锂离子电池领域，公开了一种锂离子电池的SOH在线估计方法，用于解决现有SOH估计技术在实施过程中存在的特征参数在线获取困难，模型对训练数据依赖性强且所需数据量大，采用简单线性回归较难刻画电池容量与特征参数复杂的函数关系，估计精度难以保证的问题。本发明采用容量增量法从容量增量曲线中获取特征参数，该方法不要求电池经历完整的充放电过程，特征参数提取更加简单，有利于该方法在BMS中的应用；利用多输出高斯过程回归模型方法完成特征参数与SOH函数模型的建立，更好地利用不同输出之间的潜在关联性，提高SOH的估计精度；同时该方法对于训练数据依赖较小，对不同类型的锂离子电池具有很好的适应性。
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公开(公告)号：CN105789716B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201610121616.3
申请日：2016-03-03
Applicant: 北京交通大学
IPC: H01M10/42
Abstract: 本发明涉及一种新能源车辆和电池储能用广义电池管理系统，提供一种本地电池管理系统与运行于远端大数据平台的离线状态评估系统相结合的广义电池管理系统，其中本地电池管理系统实时检测电池参数(电压、电流、温度和充放电容量)，根据检测的电池参数对电池状态进行估计，判断是否出现异常状态，实现本地实时充放电管理，并把检测的电池参数上传到远端大数据平台；而离线状态评估系统运行于远端大数据平台，基于数据库中存储的电池历史电池参数和实时电池参数，评估电池的健康状态并进行风险预警，根据电池的健康状态重新设定充放电控制参数，动态更新管理策略，给出电池维护信息，并把结果传输给本地电池管理系统。
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公开(公告)号：CN107069782A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201611078600.5
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: H02J3/28
Abstract: 本发明涉及一种应用于轨道交通车载混合储能系统的容量配置方法。该方法包括：定义重量权重因子(α)和充电能量权重因子(Q)；以列车的牵引工况信息、α、Q、和车载混合储能系统各储能元件参数为输入量，代入车载混合储能系统的能量需求、充电功率需求和放电功率需求的每一个边界条件中，分别输出一个车载混合储能系统总重量的边界值，记录三个边界值中最大值作为本次α和Q分配下实际需要配置的车载混合储能系统总重量；通过优化计算调节α和Q的大小获得最佳容量配置方案。本发明在满足列车牵引需求的同时，以车载混合储能系统的重量作为优化目标，通过优化计算制定出不同类型储能元件耦合的优化容量配置方案，为车载混合储能系统容量配置提供了新的思路。
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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：CN107039696A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201611077567.4
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
CPC classification number: H01M10/44 , H01M10/441 , H01M10/443 , H02J7/00
Abstract: 本发明属于锂离子电池充电技术领域，具体涉及一种轨道交通用车载储能锂离子电池的优化充电方法。基于锂离子电池循环寿命衰退特性，计算锂离子电池全生命周期内的最大充电电流和充电截止电压，并在此最大充电电流和充电截止电压的约束下，以缩短充电时间和控制电池充电温升为目标，构造优化充电目标函数，使用遗传算法寻找最优充电电流，以平衡减少充电时间和降低充电温升这两个互相矛盾的目标。结果表明，此优化充电电流在保证充电快速性的同时，控制充电过程的极化电压和温升在允许的范围内，保证了充电容量、充电效率和充电安全性和电池寿命。
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