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[发明专利]一种锂离子电池主动寿命提升的动态优化充电方法-CN202310833444.2在审
发明人：范国栋;周伯儒;张希;朱翀;郭邦军 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H01M10/44 文献下载
摘要：一种电池充电技术领域的锂离子电池主动寿命提升的动态优化充电方法，包括以下步骤：构建电池电化学‑产热‑老化耦合模型，并在该模型中基于电池产热子模型、电压子模型、电池老化子模型构建量化数学关系；基于提出的模型，结合卡尔曼滤波算法，构建准确的综合状态观测器，基于可以测量的状态量，对电池内部无法测量的内部状态量进行准确的估计，以准确跟踪电池当前状态，并对模型内部的一些状态参数进行闭环状态修正；基于所提出的模型和状态观测器，结合模型预测控制算法，设计优化充电控制器。本发明基于电池内部反应机理构建的模型，结合模型预测主动控制策略，抑制充电过程中的老化反应，对充电策略进行动态优化，实现电池使用寿命的提升。
一种锂离子电池主动寿命提升动态优化充电方法

[发明专利]基于电化学模型的固态锂电池状态估计方法及系统-CN202111022903.6有效
发明人：张希;刘承皓;郭邦军;朱翀;范国栋 -专利权人：上海屹锂新能源科技有限公司
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01R31/367 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于电化学模型的固态锂电池状态估计方法及系统，包括模型构建步骤：构建动力固态锂电池的电化学模型；代码生成步骤：将所述电化学模型经过仿真转换为可执行代码导入电池管理系统进行动力固态锂电池状态估计。本发明可以准确的表达电池真实运行状态，模型通过数学处理和代码转换可以完全适用于实车应用环境。
基于电化学模型固态锂电池状态估计方法系统

[发明专利]将煤矿井下风能转化为电能并输出可调电压的装置-CN202211404761.4在审
发明人：朱翀;刘欢;张希;郭邦军;范国栋 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H02J3/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种将煤矿井下风能转化为电能并输出可调电压的装置，包括：发电机、储能变换模块以及电能输出模块；所述发电机传动连接风速表，将风速表旋转的动能转变为电能；所述储能变换模块与所述发电机电连接，将所述电能进行功率调节；所述电能输出模块包括储能设备或用电设备。本发明能够与巷道内固定风速表直接连接，通过风速表测量风速时转动产生的风能发电，实现能源利用的目的。
煤矿井下风能转化电能输出可调电压装置

[发明专利]适用于单体电池内部的温度估算方法、系统、介质及设备-CN201911053761.2有效
发明人：张希;王东升;高一钊;朱翀;郭邦军 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： B60L58/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于单体电池内部的温度估算方法、系统、介质及设备，包括：电动势温度系数获取步骤：根据BMS时刻记录的电压信息、电流信息、电池表面温度信息；总电阻获取步骤：根据BMS时刻记录的电压信息、电流信息，获取电池总电阻信息；环境温度的获取步骤：将温度传感器贴在电池上，获取环境温度信息；总产热功率获取步骤：根据BMS时刻记录的电流和得到的总电阻，通过电流热效应得到总产热功率，获取总产热功率信息；电池内部温度估算步骤：根据电动势温度系数信息、电池总电阻信息、环境温度信息、总产热功率信息，获取电池内部温度估算结果信息。本发明有助于电池的热管理系统功能的实现，进而提高电池包的可靠性和安全性。
适用于单体电池内部温度估算方法系统介质设备

[发明专利]一种电池内部关键电化学老化参数的在线辨识方法及系统-CN202110654874.9有效
发明人：张希;高一钊;郭邦军;朱翀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明提供了一种电池内部关键电化学老化参数的在线辨识方法及系统，包括：步骤S1：基于电池电化学机理以及多孔电极理论，通过对电池内部固液两相之间的电荷守恒、质量守恒偏微分方程求解，建立电池电化学模型；步骤S2：基于电池电化学模型，建立以电池老化参数为状态变量的状态观测器；步骤S3：通过状态观测器，基于电池电流以及电压对预设可观测的电池关键电化学老化参数进行在线辨识。本发明可以在线基于电池的电流，电压等测量信号，对电池内部的电化学关键老化参数进行估计。
一种电池内部关键电化学老化参数在线辨识方法系统

[发明专利]一种掺杂聚氨基薁的有机聚合物电解质薄膜的制备方法及其应用-CN202110268097.4有效
发明人：庄小东;张希;闻佳;陈振营;郭邦军;朱金辉 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明公开了一种掺杂聚氨基薁的有机聚合物电解质薄膜的制备方法，将有机小分子氨基薁加入到酸中质子化聚合，形成聚氨基薁导电聚合物，同时将聚氧化乙烯、双三氟甲基磺酰亚氨锂、聚氨基薁溶解到无水乙腈中，在聚四氟乙烯板上通过溶液浇铸法制得复合电解质薄膜，并置于真空烘箱中采用真空烘干，转移至手套箱中，组装测试即可；聚氨基薁在提高离子导电性和机械强度方面起着关键作用，而聚氧化乙烯提供了灵活性，并确保固体电解质与全固态电池中的电极之间的稳定无缝接触。所制备的电解质在60℃时具有1.079×10‑3S/cm的高离子电导率、0.51的高锂离子迁移数和高电压稳定性。满足商业化全固态聚合物电解质对电导率的要求。
一种掺杂氨基有机聚合物电解质薄膜制备方法及其应用

[发明专利]一种锂离子电池健康估计方法-CN202110638328.6有效
发明人：张希;刘良俊;郭邦军;朱景哲 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明提供了一种锂离子电池健康估计方法，使用车载BMS存储的历史电池数据对编码器‑解码器神经网络进行训练，将模型预测的电池恒流充放电电压曲线与电池循环老化试验得到的曲线进行相似度对比，从而获得被测锂离子电池的SOH。本发明建立锂离子电池的动态模型，避免了复杂的电池建模和模型参数辨识过程，利用容易获得的电池历史数据而非实验数据，减少SOH估计时间，能够实现锂离子电池的SOH快速辨识，解决了电动汽车上锂离子电池SOH状态的估计问题。
一种锂离子电池健康估计方法

[发明专利]动力锂电池热失控故障分类及风险预测方法、系统-CN202110648800.4有效
发明人：张希;朱景哲;刘良俊;郭邦军;朱翀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G06F30/392 文献下载
摘要：本发明提供了一种动力锂电池热失控故障分类及风险预测方法、系统，包括：模组级的动力电池模型故障注入方式，随机故障的生成和标注方式，基于深度学习方法的动力锂离子电池故障多分类模型以及将模型应用于实车的迁移学习方法。本发明可以准确地表达电池的真实故障状况，并迁移到具体实车工况。经过训练的深度学习算法模型可以通过数学处理和代码转换成功地部署到实车环境中并对故障进行实时诊断，并且不会增加电池管理系统地额外的计算量，同时达到了较高估计精度。
动力锂电池失控故障分类风险预测方法系统

[发明专利]基于非线性相场模型的锂枝晶形貌生长预测方法和系统-CN202110655831.2有效
发明人：张希;陈顺;郭邦军;朱翀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于非线性相场模型的锂枝晶形貌生长预测方法和系统，包括：步骤1：根据自由能变化规律和反应动力学推导得到锂枝晶生长过程中的相场变量控制方程、锂离子浓度场控制方程及电势场控制方程；步骤2：收集锂枝晶生长过程中的参数；步骤3：将参数和方程输入到有限元仿真软件，确定所需计算的电解液区域尺寸并进行网格划分，设定边界条件、初始条件、计算步长及计算时间，进行控制方程组的瞬态求解；步骤4：将计算过程及计算区域相场变量值的变化情况输出为图像，得到充电过程中锂枝晶在锂电池负极表面的生长形貌。本发明解决了传统模型中需对固液分界面不断进行追踪的问题，降低了计算复杂度，提高了计算效率。
基于非线性模型晶形生长预测方法系统

[发明专利]基于电化学机理的动力锂电池热模型构建建立方法及系统-CN202110608603.X有效
发明人： 郭邦军;张希;朱翀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-01 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于电化学机理的动力锂电池热模型构建建立方法及系统，涉及电动汽车的锂电池管理技术领域，该方法包括：步骤S1：基于有限差分法对锂离子电池的二阶偏微分导热方程进行离散化，建立锂电池的热模型；步骤S2：选用圆柱型锂电池为对象进行动态工况测试，获取温度、电流、电压以及电池表面温度在内的实验数据；步骤S3：采用某一动态工况下的测试数据，基于最优参数算法对锂电池的电化学参数进行辨识，用于建立电池热模型；步骤S4：采用其他动态工况下的测试数据来验证锂电池热模型的准确性。本发明有助于电池的热管理系统功能的实现，提高电池包的可靠性和安全性，且在保证模型精度的同时大幅度减少计算量，适用任何形状的电池。
基于电化学机理动力锂电池模型构建建立方法系统

[发明专利]基于降阶电化学老化模型的锂电池脉冲充电方法及系统-CN202110650145.6在审
发明人：张希;程麒豫;郭邦军 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于降阶电化学老化模型的锂电池脉冲充电方法及系统，包括：采用降阶电化学模型对电池内部的负极液相锂离子浓度、副反应电流密度进行实时计算，得到对应的状态量值；采用恒流恒压方式对电池进行充电，将所述状态量值与预定的下限边界值进行比较，如果负极液相锂离子浓度或副反应电流密度的状态量值达到下限边界值，则停止为电池充电，直至电池内部的状态量值恢复至预定的范围后继续采用恒流恒压方式对电池进行充电；反复执行充电，直至电池充满。本发明可以在减少或不增加充电时间的基础上，延缓电池寿命衰减。
基于电化学老化模型锂电池脉冲充电方法系统

[发明专利]基于电化学模型的动力锂电池老化模型构建方法-CN202110654875.3在审
发明人：张希;方乾;郭邦军;朱翀 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于电化学机理的动力锂离子电池老化模型构建方法，其中推导了锂离子电池老化模型，包括老化方程以及老化表征量。本发明可以准确的表达电池老化状态并可预估电池寿命，模型通过数学处理和代码转换可以完全适用于实车应用环境，并且模型不会增加车载电池管理系统额外的计算量，且模型精度高。
基于电化学模型动力锂电池老化构建方法

[发明专利]基于电化学模型的动力锂电池状态估计构建系统及方法-CN202010182838.2有效
发明人：张希;郭邦军;高一钊;曹建华;寿学琦 -专利权人：上海交通大学;上海捷能汽车技术有限公司
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： G01R31/367 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于电化学模型的动力锂电池状态估计构建系统及方法，包括：构建动力锂电池的电化学模型；将所述电化学模型与动力锂电池的等效电路模型相匹配；将所述等效电路模型经过仿真转换为可执行代码导入电池管理系统进行动力锂电池状态估计。本发明可以准确的表达电池真实运行状态，模型通过数学处理和代码转换可以完全适用于实车应用环境，并且模型不会增加车载电池管理系统额外的计算量，且模型精度高。
基于电化学模型动力锂电池状态估计构建系统方法

[发明专利]电池双路供电谐振式交流加热系统的控制方法-CN201911006472.7有效
发明人：朱翀;张希;郭邦军;王东升 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-10-22 - 公布日： 2021-04-02 - 主分类号： B60L58/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种电池双路供电谐振式交流加热系统、控制方法及电池系统，包括：第一桥臂：包括由多个功率开关管构成的第一功率开关管组，所述第一功率开关管组的漏极与电池的正极相连，源极与电池的负极相连；第二桥臂：包括由多个功率开关管构成的第二功率开关管组，所述第二功率开关管组的漏极与电池的正极相连，源极与电池的负极相连；两组谐振支路：一端连接桥臂的中性点，另一端连接电池的中性点；两个桥臂通过两组互补的PWM信号驱动。解决了低温环境下现有电池加热方法存在加热速度慢、效果差、效率低等问题，且能够灵活应用外部充电桩或电池自身提供加热能量，适用范围及场景较广。
电池供电谐振交流加热系统控制方法

[发明专利]车用动力电池预热装置及其控制方法-CN202010897507.7在审
发明人：朱翀;张希;郭邦军 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-31 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： H01M10/615 文献下载
摘要：本发明提供了一种车用动力电池预热装置及其控制方法，包括第一动力电池组、第二动力电池组、直流母线电容、驱动电机、电机驱动逆变器、电流传感器以及电池预热控制系统，电机驱动逆变器直流侧与直流母线电容连接，电机驱动逆变器交流输出侧与驱动电机的定子绕组连接；第一动力电池组、第二动力电池组串联，组成动力电池组；动力电池组与直流母线电容并联；动力电池组与驱动电机一相定子绕组通过加热接触器连接；动力电池组的温度采样点上设置有至少一个温度传感器；电流传感器设于电机驱动逆变器的交流输出端。本发明解决了低温环境下现有电池加热设备存在的加热速率慢、效果差、能耗高、成本高、体积大等问题，且能够使用电池自身能量进行加热。
动力电池预热装置及其控制方法

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