公开(公告)号：CN114113200A

公开(公告)日：2022-03-01

申请号：CN202111140406.6

申请日：2021-09-28

Applicant: 北京交通大学 ,  中车株洲电力机车有限公司

Inventor： 何锡添 ,  刘世杰 ,  周兴振 ,  胡润文 ,  孙丙香 ,  许良中 ,  龚敏明 ,  李豪

IPC: G01N25/20

Abstract: 本发明属于锂离子电池比热容测试技术领域，涉及一种基于热流密度测量的锂离子电池比热容测试方法，包括以下步骤：S1、将表面贴有热流密度传感器和温度传感器的锂离子电池放置在高低温试验箱中，设定温度T1，静置3小时以上，记录锂离子电池温度T电池1；S2、将高低温试验箱的温度设定为T2，静置1小时以上，记录静置过程中的热流密度传感器数值H(t)和静置1小时之后的温度传感器的数值T电池2；S3、测量锂离子电池的质量与表面积，根据锂离子电池热学模型计算锂离子电池的比热容。本发明提出的测试方法能够通过热流密度的测量计算出锂离子电池的比热容，该方法实施简单方便、测试费用低廉，且适用范围广。

公开(公告)号：CN112881929B

公开(公告)日：2022-02-22

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：CN113466696A

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN202110532666.1

申请日：2021-05-17

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 张彩萍 ,  柳杨 ,  张琳静 ,  张维戈 ,  马林康 ,  黄彧 ,  张言茹 ,  孙丙香 ,  吴健 ,  王占国 ,  龚敏明 ,  周兴振

IPC: G01R31/36

Abstract: 本发明属于锂离子电池状态估计技术领域，涉及一种基于电压曲线变换的电池组单体状态估计方法，包括：步骤1：获得“标准OCV曲线”；步骤2：获取单体电池的充电电压时间序列；步骤3：生成“参考OCV曲线”；步骤4：计算“扭曲路径”；步骤5：将“扭曲路径”中“一对多”的点移除；步骤6：对扭曲路径点进行拟合；步骤7：计算电池单体容量和充电起始SOC0，步骤8：重复步骤4‑7，得到电池组内所有电池单体的容量及充电起始SOC0。在电池全生命周期内，充电SOC范围为40％～85％时，本发明对容量估计的平均误差约为1.8％，最大误差小于5％；对充电起始SOC0估计的平均误差约为1.4％，最大误差小于2.5％。

公开(公告)号：CN109633465A

公开(公告)日：2019-04-16

申请号：CN201811437874.8

申请日：2018-11-29

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 孙丙香 ,  张言茹 ,  申晓凤 ,  周兴振 ,  张维戈 ,  王占国 ,  黄彧

IPC: G01R31/385 ,  B60L58/10

Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，公开了一种锂离子电池的SOP快速测试方法，用于解决现有SOP测试方法在实验过程中存在反复随机实验，且耗费时间的问题。本发明基于JEVS测试，在高端SOC通过增加一系列放电脉冲提高放电电流与电压的线性拟合度，达到更精确测试峰值放电电流的目标，同时避免在高端SOC充电方向电压超出截止电压。改进的JEVS测试方法可同时获得充放电方向SOC全区间的峰值电流，并且可根据60s测试的SOP数据获得10s、30s和60s的SOP，节省大量测试时间，提高SOP的测试效率。同时该测试方法能够精确估算电池在不同温度下的峰值电流，针对不同类型的锂离子电池仍然具有很好的适应性。

公开(公告)号：CN118671618A

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN202410945470.9

申请日：2024-07-15

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 孙丙香 ,  马仕昌 ,  张维戈 ,  张旭博 ,  荆龙 ,  周兴振

IPC: G01R31/385

Abstract: 本发明属于锂电池管理技术领域，具体地说，涉及一种锂离子电池负极电位在线估计方法；本方法首先建立电化学热耦合模型，并对电池进行实验测试获取给定电流下的电压、温度等参数，结合优化算法对模型关键参数进行辨识，得到高精度电化学热耦合模型；其次，基于模型获取多个工况下的电池仿真数据，包括电压、电流、温度、负极电位等，再结合特征工程，提取更多有效特征数据，形成数据集；最后，以筛选出的特征数据为输入，负极电位为输出，训练神经网络，可以实现在任意荷电状态、任意工况条件下的电池负极电位在线快速准确估计；本方法不依赖物理模型、估计精度高、适用工况广、计算资源消耗低，能够应用于电池管理系统中，在锂离子电池的快充策略优化、充电安全预警等方面具有重要意义。

公开(公告)号：CN112540297B

公开(公告)日：2024-06-11

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

Inventor： 邢学彬 ,  袁德强 ,  张文忠 ,  刘金柱 ,  张维戈 ,  王占国 ,  吴健 ,  周兴振 ,  李硕玮

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。

公开(公告)号：CN117368774A

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202310878743.8

申请日：2023-07-17

Applicant: 北京交通大学

Inventor： 张彩萍 ,  侯林涛 ,  张琳静 ,  蔡雪 ,  张维戈 ,  张言茹 ,  周兴振

IPC: G01R31/392 ,  G06F18/10 ,  G06F18/27 ,  G01R31/389 ,  G01R31/367

Abstract: 本发明涉及锂离子电池健康状态估计领域，公开了一种基于阻抗谱重构技术的锂离子电池健康状态估计方法。本发明采用逆重复M序列来设计包含多频成分的电流激励信号以对电池阻抗谱进行快速测试，通过选取Morse复小波为母小波对电池电流激励与测量得到的电压响应进行连续小波变换，进行目标频率范围内的电池阻抗谱重构，基于不同老化状态电池重构阻抗谱在特殊频率点处的阻抗幅值建立估计电池健康状态的多元线性回归模型，从而实现锂离子电池健康状态的快速评估。该方法快速准确，大大缩短了电池阻抗谱的测试时间，同时能够适用于多类型、多应用场景下锂离子电池的健康状态评估。

公开(公告)号：CN116359767A

公开(公告)日：2023-06-30

申请号：CN202310167092.1

申请日：2023-02-24

Applicant: 中国长江三峡集团有限公司 ,  北京交通大学

Inventor： 陈安慈 ,  刘延超 ,  赵慧春 ,  郭帅楠 ,  王振宇 ,  王旭 ,  尹立坤 ,  毕然 ,  韩宇 ,  张维戈 ,  周兴振 ,  张彩萍

IPC: G01R31/389 ,  G01R31/367 ,  G01R31/3842

Abstract: 本发明提供了一种短路阻值估计方法、装置、计算机设备及介质。其中，短路阻值估计方法，包括：基于正常电池的正常等效电路模型，获得正常电池的测量电池电量和模型电压误差；基于模型电压误差和短路电池的内短路等效电路模型，确定短路电池的预测电池电量，内短路等效电路模型是在正常等效电路模型上并联一个内短路电阻得到；基于正常电池的测量电池电量和短路电池的预测电池电量，计算内短路等效电路模型中的内短路阻值。通过本发明，准确估计内短路阻值，抑制模型误差对内短路阻值估计精度的影响。

公开(公告)号：CN113884900A

公开(公告)日：2022-01-04

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：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

Inventor： 邢学彬 ,  袁德强 ,  张文忠 ,  刘金柱 ,  孙丙香 ,  苏晓佳 ,  王占国 ,  周兴振

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。