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锂离子电池阻抗在线测量装置设计
被引量：
3
1
作者
杨浩
张闯
+2 位作者
刘素贞
徐志成
陈占群
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期61-71,共11页
锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位...
锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位快速傅里叶变换算法将时域数据转换到频域,并对转换结果进行插值运算,实现了0.01 Hz~10 kHz频率范围内交流阻抗的在线测量,有效解决了当前阻抗在线测量装置基于传统快速傅里叶变换算法所产生的频谱泄露、栅栏效应以及相位计算不准确的问题。通过对不同容量、不同正极材料的电池进行静态和动态阻抗测量,验证了装置的可靠性与快速性,并且放电末期动态阻抗急剧变化特征对电池的状态具有一定的指示能力。本文设计可方便集成于电池管理系统中,在锂离子电池状态在线估计及故障预警等方面具有一定的应用价值。
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关键词
阻抗在线测量
故障预警
全相位快速傅里叶变换
频谱泄露
栅栏效应
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职称材料
基于电极等效电路模型的锂离子电池无析锂快充策略优化研究
被引量：
1
2
作者
赵英杰
张闯
+2 位作者
刘素贞
陈占群
徐志成
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第18期5868-5882,共15页
析锂是制约石墨阳极型锂离子电池快充安全与效率的关键问题。为了保障车载电池充电安全、缓解新能源汽车里程焦虑,有必要针对锂离子电池开展无析锂快充研究。鉴于此,该文基于锂离子电池电极等效电路模型,提出一种由阳极电势观测器和充...
析锂是制约石墨阳极型锂离子电池快充安全与效率的关键问题。为了保障车载电池充电安全、缓解新能源汽车里程焦虑,有必要针对锂离子电池开展无析锂快充研究。鉴于此,该文基于锂离子电池电极等效电路模型,提出一种由阳极电势观测器和充电电流控制器组成的双闭环无析锂快充策略调控方案,实现了锂离子电池的无析锂安全快充。实验结果表明,不同工况下的阳极电势平均观测误差均低于5 mV,最大误差不超过10 mV;在电流调节过程中,阳极电势到达并稳定在设定阈值+1 mV范围内的调节时间为26 s,稳态误差小于0.05 mV,并且无超调和振荡。此外,与1C恒流恒压策略相比,该策略能节省46%的充电时间,充电过程中阳极电势最低为4.8 mV,且将锂离子电池拆解后也未发现析锂,证明该策略能明显缩短充电时间并有效抑制析锂。
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关键词
锂离子电池
电极等效电路模型
阳极电势
快充策略
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职称材料
基于极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计
3
作者
徐志成
杨达
+2 位作者
张闯
陈占群
张献
《电工技术学报》
2025年第17期5683-5702,共20页
容量是衡量电池性能的关键指标,当前容量估计存在特征实用性差、模型准确度与泛化性不足的问题。鉴于此,该文提出一种结合极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计方法。首先,利用恒压电流和弛豫电压衰减的去极化特...
容量是衡量电池性能的关键指标,当前容量估计存在特征实用性差、模型准确度与泛化性不足的问题。鉴于此,该文提出一种结合极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计方法。首先,利用恒压电流和弛豫电压衰减的去极化特性,提取不受充电起点影响的多维实用特征,同时引入相关系数法和主成分分析法对特征进行预处理以用于容量在线估计;其次,通过融合深度置信网络(DBN)、长短期记忆网络(LSTM)和挤压-激励(SE)机制,构建具有自适应通道关注能力的混合神经网络以提高容量估计精度;最后,利用多种工况、多种材料的电池数据,对所提的方法进行了验证。结果表明,容量估计的平均绝对百分比误差、方均根百分比误差分别在1.2%、1.5%以内,验证了该方法的准确性与有效性。
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关键词
锂离子电池
容量在线估计
极化衰减特征
混合神经网络
通道注意力
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职称材料
题名
锂离子电池阻抗在线测量装置设计
被引量：
3
1
作者
杨浩
张闯
刘素贞
徐志成
陈占群
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)
保定市尤耐特电气有限公司
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期61-71,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51977058)
河北省中央引导地方科技发展专项(216Z4406G)。
文摘
锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位快速傅里叶变换算法将时域数据转换到频域,并对转换结果进行插值运算,实现了0.01 Hz~10 kHz频率范围内交流阻抗的在线测量,有效解决了当前阻抗在线测量装置基于传统快速傅里叶变换算法所产生的频谱泄露、栅栏效应以及相位计算不准确的问题。通过对不同容量、不同正极材料的电池进行静态和动态阻抗测量,验证了装置的可靠性与快速性,并且放电末期动态阻抗急剧变化特征对电池的状态具有一定的指示能力。本文设计可方便集成于电池管理系统中,在锂离子电池状态在线估计及故障预警等方面具有一定的应用价值。
关键词
阻抗在线测量
故障预警
全相位快速傅里叶变换
频谱泄露
栅栏效应
Keywords
on-line measurement of impedance
fault warning
all-phase fast Fourier transform
spectrum leak-age
the fence effect
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于电极等效电路模型的锂离子电池无析锂快充策略优化研究
被引量：
1
2
作者
赵英杰
张闯
刘素贞
陈占群
徐志成
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)
保定市尤耐特电气有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第18期5868-5882,共15页
基金
国家自然科学基金(52307238)
河北省中央引导地方科技发展专项(216Z4406G)资助项目。
文摘
析锂是制约石墨阳极型锂离子电池快充安全与效率的关键问题。为了保障车载电池充电安全、缓解新能源汽车里程焦虑,有必要针对锂离子电池开展无析锂快充研究。鉴于此,该文基于锂离子电池电极等效电路模型,提出一种由阳极电势观测器和充电电流控制器组成的双闭环无析锂快充策略调控方案,实现了锂离子电池的无析锂安全快充。实验结果表明,不同工况下的阳极电势平均观测误差均低于5 mV,最大误差不超过10 mV;在电流调节过程中,阳极电势到达并稳定在设定阈值+1 mV范围内的调节时间为26 s,稳态误差小于0.05 mV,并且无超调和振荡。此外,与1C恒流恒压策略相比,该策略能节省46%的充电时间,充电过程中阳极电势最低为4.8 mV,且将锂离子电池拆解后也未发现析锂,证明该策略能明显缩短充电时间并有效抑制析锂。
关键词
锂离子电池
电极等效电路模型
阳极电势
快充策略
Keywords
Lithium-ion battery
electrode equivalent circuit model
anode potential
fast charging strategy
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计
3
作者
徐志成
杨达
张闯
陈占群
张献
机构
智能配用电装备与系统全国重点实验室(河北工业大学)
出处
《电工技术学报》
2025年第17期5683-5702,共20页
基金
国家自然科学基金项目(52307238)
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室优秀青年创新基金项目(EERI_OY2023007)
+2 种基金
河北省省级科技计划(225676163GH)
河北省燕赵青年科学家项目(E2024202109)
天津市重点项目(22JCZDJC00620)资助。
文摘
容量是衡量电池性能的关键指标,当前容量估计存在特征实用性差、模型准确度与泛化性不足的问题。鉴于此,该文提出一种结合极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计方法。首先,利用恒压电流和弛豫电压衰减的去极化特性,提取不受充电起点影响的多维实用特征,同时引入相关系数法和主成分分析法对特征进行预处理以用于容量在线估计;其次,通过融合深度置信网络(DBN)、长短期记忆网络(LSTM)和挤压-激励(SE)机制,构建具有自适应通道关注能力的混合神经网络以提高容量估计精度;最后,利用多种工况、多种材料的电池数据,对所提的方法进行了验证。结果表明,容量估计的平均绝对百分比误差、方均根百分比误差分别在1.2%、1.5%以内,验证了该方法的准确性与有效性。
关键词
锂离子电池
容量在线估计
极化衰减特征
混合神经网络
通道注意力
Keywords
Lithium-ion battery
capacity estimation online
polarization decay feature
hybrid neural network
channel attention
分类号
TM912 [电气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锂离子电池阻抗在线测量装置设计
杨浩
张闯
刘素贞
徐志成
陈占群
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于电极等效电路模型的锂离子电池无析锂快充策略优化研究
赵英杰
张闯
刘素贞
陈占群
徐志成
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于极化衰减特征与通道关注混合神经网络的锂离子电池容量在线估计
徐志成
杨达
张闯
陈占群
张献
《电工技术学报》
2025
在线阅读
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职称材料
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