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题名基于声波时域特征的锂离子电池荷电状态表征
被引量：12
- 1
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作者
张闯
孙博
金亮
刘素贞
杨庆新
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机构
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)
河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学)
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第22期4666-4676,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(51777052,51977058)
河北省中央引导地方科技发展专项(216Z4406G)
电力系统国家重点实验室课题(SKLD21KZ04)资助。
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文摘
许多先进的检测技术已被证实能获取锂离子电池的荷电状态(SOC),然而目前的检测手段未能同时满足精度和效率方面的要求。利用超声波对SOC的表征已经得到初步的认可,该方法检测效率高、对电池损伤小,但存在单个声学指标与电池材料动力学特性不清晰的问题。该文在分析锂离子电池SOC声学表征研究现状的基础上,将振铃计数引入电池SOC评价中,明确SOC与振铃计数的相关性。基于Lemaitre等效应变原理推导了振铃计数与有效杨氏模量的对应关系,提出基于超声纵波的锂离子电池SOC在线检测方法,结合常规的声学指标研究了锂离子电池在充放电循环中有效杨氏模量演化规律。通过将常规的时域声学指标与振铃计数表征结果进行对比,验证了振铃计数对SOC表征的可行性。
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关键词
声波时域特征
荷电状态
表征
杨氏模量
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Keywords
Time domain characteristics of sound waves
state of charge
characterization
Young's modulus
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分类号
TM911
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名锂离子电池超声传播特性温度解耦方法研究
被引量：4
- 2
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作者
赵福鑫
张闯
刘素贞
徐志成
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机构
河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室
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出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第1期87-94,共8页
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基金
河北省中央引导地方科技发展专项(216Z4406G)
电力系统国家重点实验室课题(SKLD21KZ04)
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)开放课题(EERI_KF2020001)。
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文摘
超声检测技术用于评估锂离子电池的荷电状态和健康状态,受到了广泛的关注,但是在大倍率、高温升条件下电池声学响应特征及放电条件与声学信号的关系尚不清楚。基于以上问题,通过搭建磷酸铁锂电池电-声-热综合检测平台,分析电池超声信号温度作用机制,引入与荷电状态相关的温度耦合系数以实现声学传播特性的温度解耦,并分析了不同温度和放电倍率下锂离子电池循环过程中的声学响应特性。实验结果表明,解耦温度的声学时域特征能够准确表征电池内部结构变化,为磷酸铁锂电池的检测和超声技术用于更多场景提供了研究方法。
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关键词
锂离子电池
声波时域特征
温度
杨氏模量
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Keywords
lithium ion battery
acoustic time domain characteristics
temperature
Young's modulus
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分类号
TM912
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名不同工况下锂离子电池超声特性分析
- 3
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作者
刘文杰
张闯
闵越明
刘素贞
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机构
河北工业大学
河北工业大学
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出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2023年第6期734-740,共7页
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基金
河北省中央引导地方科技发展专项(216Z4406G)
电力系统国家重点实验室课题(SKLD21KZ04)
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)开放课题(EERI_KF2020001)。
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文摘
超声信号可以检测电池内部物理性质的变化,通过声学与电化学的耦合,可以了解电池充放电循环期间发生的内部电化学变化规律。电池实际工作时会处于瞬时充电、放电、静置且随机切换的状态,而大部分学者只在标况、常温下进行特定充放电情况下的声学实验,对于实际应用的电池不太现实。基于上述问题,通过搭建磷酸铁锂电池电-声-热综合测试平台,分析了电池在不同工况(不同温度充放电、不同倍率充放电、静置温变、动态工况)下的超声信号变化,观察超声飞行时间和幅值的变化规律,阐述了超声信号在不同工况下的稳定性、灵敏性。在不同工况下的实验结果表明了声学特征表征动态工况的可行性,为未来超声应用于更多电池应用场景的研究奠定了基础。
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关键词
锂离子电池
声波时域特征
动态工况测试
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Keywords
lithium-ion battery
acoustic time domain characteristics
dynamic condition test
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分类号
TM912.9
[电气工程—电力电子与电力传动]
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