公开(公告)号：CN115015777A

公开(公告)日：2022-09-06

申请号：CN202210541934.0

申请日：2022-05-18

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 郑凯元 ,  张维戈 ,  荆龙 ,  吴学智 ,  赵海川

IPC: G01R31/385 ,  G01R31/396 ,  H01M10/44

Abstract: 本发明提供了一种串联构架的电池化成装置及其应用方法。该装置包括：模块化部分功率变换器、电池单体、电池化成管理系统和恒压源，模块化部分功率变换器、所述电池单体和所述电池化成管理系统互相之间电路连接，恒压源通过模块化部分功率变换器实现电池单体的充放电控制，电池管理系统监测电池单体的电压，根据单体电池的状态为模块化部分功率变换器下发充电、放电和停止命令。模块化部分功率变换器包括多个串并联混合连接的隔离型DC‑DC变换器子模块。电池单体包括多个串联连接的锂离子电池单体。本发明基于电池串联构架将电池化成装置的设计容量缩减至约为传统化成装置的1/3，降低了设计成本及运行损耗，提升了电池化成装置的电压等级和化成效率。

公开(公告)号：CN113884900B

公开(公告)日：2022-08-23

申请号：CN202111066744.X

申请日：2021-09-13

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 张彩萍 ,  贾新羽 ,  张琳静 ,  张维戈 ,  王占国 ,  张言茹 ,  周兴振 ,  杜净彩

IPC: G01R31/371

Abstract: 本发明公开了一种三元锂离子电池容量突变点预测方法，从已有的电池加速老化数据中提取与新的电池具有相同加速老化模式的迁移样本，用于训练机器学习模型，最终预测新的电池的容量突变点。锂离子电池容量突变点预测方法包括加速老化模式判断，迁移样本选择以及容量突变点预测。具体为从三元锂离子电池放电容量‑电压曲线，容量增量曲线，电压差分曲线的早期变化曲线上提取表征锂离子电池的健康状态的17个老化特征参数，然后利用机器学习算法对锂离子电池的加速老化模式进行早期诊断，然后根据加速老化模式判断结果从已有的电池加速老化数据中进行样本选择，利用迁移样本训练机器学习模型，最终对新的电池进行容量突变点预测。

公开(公告)号：CN111448468B

公开(公告)日：2022-03-15

申请号：CN201780093842.8

申请日：2017-08-18

Applicant: 罗伯特·博世有限公司 ,  北京交通大学

Inventor： 姜研 ,  肖鹏飞 ,  姜久春 ,  张彩萍 ,  张维戈 ,  龚敏明 ,  王占国 ,  高洋

IPC: G01R31/3842 ,  G01R31/396

Abstract: 本发明涉及用于检测电池组一致性的方法、装置以及系统。该用于检测电池组一致性的方法包括：对电池组进行充电以获取所采集的电池单体的充电数据；基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线；根据所生成的容量增量关系曲线，确定出多个容量增量峰，并计算与相应的容量增量峰对应的参数；以及根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数，来对电池组一致性进行检测。本发明所采用的上述方法、装置以及系统不需要额外的硬件或测试来检测电池单体，而是可以仅在正常充电过程中就能够实现电池组一致性进行检测和评价。因此，每当执行深度再充电时，可以定期执行电池组的一致性检测和评价。

公开(公告)号：CN112433170B

公开(公告)日：2021-08-10

申请号：CN202011092297.0

申请日：2020-10-13

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 张彩萍 ,  柳杨 ,  张琳静 ,  张维戈 ,  张言茹 ,  黄彧 ,  孙丙香

IPC: G01R31/396 ,  G01R31/388

Abstract: 本发明属于电池参数辨识技术领域，涉及一种串联电池组单体参数差异辨识方法，方法基于动态时间扭曲算法，对串联电池组电池单体的充电数据进行分析处理，通过对比电池OCV曲线和电池单体的充电电压曲线，计算所有具有“一一对应关系”的数据点之间的索引值之差的平均值Td；并根据电池组的充电倍率和采样时间间隔设置比例系数Tr；接着计算Td与Tr的比值R，作为电池单体在充电过程中的起始SOC；最后根据各单体电池的充电起始SOC，计算出反映电池组SOC一致性的单体SOC差异情况。本发明方法实现了对串联电池组内各电池单体的充电初始SOC、电池组SOC一致性的估计，具有较高精度和效率。

公开(公告)号：CN113093018A

公开(公告)日：2021-07-09

申请号：CN202110253867.8

申请日：2021-03-09

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 陈安慈 ,  张维戈

IPC: G01R31/378 ,  G01R31/389 ,  G01R31/396

Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池瞬时内短路检测装置和方法。该装置包括：锂离子电池组，包括串联连接的多个并联锂离子电池单元；信号滤波单元，用于过滤掉正常电压信号，保留由于瞬时内短路引起的故障电压信号；信号转换单元，用于将故障信号从模拟信号转换为数字信号；信号检测单元，用于对信号转换单元输出的数字信号进行检测，以判定对应的并联锂离子电池单元是否发生瞬时内短路。本发明的装置通过滤波器电路提升了瞬时内短路故障信号的清晰度；通过电压比较器电路实现了模拟量故障信号向数字量信号的转换，大大降低了故障信号的检测难度，从而可以以低廉的成本精确识别锂离子电池极短时间尺度的内短路。

公开(公告)号：CN112946489A

公开(公告)日：2021-06-11

申请号：CN202110075982.0

申请日：2021-01-20

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 孙丙香 ,  苏晓佳 ,  王家驹 ,  张维戈 ,  马仕昌 ,  朱真林

IPC: G01R31/378 ,  G01R31/389 ,  G01R31/392

Abstract: 本发明涉及一种基于低频EIS的快速容量评估方法，该方法包括以下步骤：S1、对满电态的锂离子电池进行低频段EIS测试，得到原始阻抗实部和虚部集合；S2、对原始阻抗实部和虚部集合进行坐标变换，得到阻抗实部和虚部集合；S3、确定电化学阻抗特征频率范围并计算阻抗模；S4、根据修正的韦伯阻抗公式计算韦伯因子Wd，进一步计算新健康因子：伪锂离子扩散系数PLDC和伪锂离子扩散状态PLDS；S5、通过PLDS快速评估锂离子电池容量状态。本方法提出的新健康因子具有较强的物理意义，既可以反应内部机理，又能够避免对过程数据的依赖，从机理上更好地表征锂离子电池容量衰减特性。

公开(公告)号：CN112881929A

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202011621845.4

申请日：2020-12-30

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 孙丙香 ,  王家驹 ,  苏晓佳 ,  张维戈 ,  何锡添 ,  吴健 ,  张言茹 ,  周兴振

IPC: G01R31/389 ,  G01R31/378 ,  G01R27/02

Abstract: 本发明属于电池阻抗快速测量技术领域，涉及一种基于阶梯波的锂离子电池EIS低频段在线测量方法，包括基于锂离子电池电化学反应特性和实际需要确定合适的阶梯波阶梯数以及电流幅值；对锂离子电池施加合适频率范围的阶梯波电流，对采样得到的阶梯波电流和响应电压进行正弦拟合，得到所需低频段的阻抗值，进而组成锂离子电池的低频段电化学阻抗谱，即低频段EIS。该低频段EIS在线测量方法能够准确反应锂离子电池的低频段阻抗信息；具有锂离子电池低频段EIS测试结果精度高，工程易于实现等效果，为电池健康状态快速评估和安全预警提供有效技术支撑。

公开(公告)号：CN112072914A

公开(公告)日：2020-12-11

申请号：CN202010708830.5

申请日：2020-07-22

Applicant: 北京交通大学 ,  中车工业研究院有限公司

Inventor： 牛利勇 ,  张维戈 ,  吴健 ,  张言茹 ,  李景新 ,  齐洪峰

IPC: H02M3/155

Abstract: 本发明公开了一种用于混合储能的三端口直流变换器。变换器具有完全对称的结构，三个端口之间的能量可以任意流动，控制方式简单易实现。变换器可用于由电池、超级电容等典型储能元件构成的混合储能系统，其中两个端口用于连接储能元件，第三个端口用于连接公共直流母线，实现在储能元件之间，或储能元件与公共直流母线之间的能量交换功能。

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

Inventor： 金文斌 ,  阮海军 ,  孙丙香 ,  姜久春 ,  李雪飞 ,  张维戈 ,  王占国 ,  龚敏明

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。

公开(公告)号：CN106451406B

公开(公告)日：2019-06-25

申请号：CN201610843819.3

申请日：2016-09-22

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 吴学智 ,  程盛 ,  童亦斌 ,  张维戈 ,  姜久春

IPC: H02J1/10 ,  H02H7/22 ,  H02H7/26

Abstract: 本发明公开一种用于连接两个直流配电系统的柔性开关装置，该装置包括：变压单元，用于连接两个直流配电系统，并对接入开关装置两侧的直流配电系统进行变压或隔离处理；检测单元，与变压单元电连接，用于检测直流配电系统的母线电压；控制单元，与变压单元和检测单元相连，基于检测单元的检测结果，控制变压单元处于不同工作模式。本发明的柔性开关装置，实现了不同直流配电系统的直接相连和能量的双向流动，保证了能量在各个微网之间的配置优化，协调了多个直流微网的运行，解决了单个微网的有效故障隔离问题，提高了系统的可靠性。