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[发明专利]一种基于视觉技术的动力电池组数据存储及健康评估方法-CN202310495768.X在审
发明人：张珺玮;张维戈;张言茹;赵博 -专利权人：中国国家铁路集团有限公司;北京交通大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F16/51 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉技术的动力电池组数据存储及健康评估方法。针对电动汽车大数据平台信息泛滥、内存占用等问题，采用一种图像化存储方式将体量大、内存占比高的充电单体电压曲线转化成图像进行存储；将电压曲线图像视为稀疏矩阵并采用三元组方法对矩阵进行进一步压缩存储；基于充电单体电压曲线图像，采用计算机视觉技术识别与电池组健康相关的图像特征，构建神经网络模型对电池组健康进行快速评估。本发明为电池后台数据存储优化提供了新思路，可显著降低电池运行数据占用内存，以充电电压曲线图像为样本能够对电池组健康状态进行快速评估，而无需复杂的数据处理和计算过程，可为数据平台提供有效的电池健康监测。
一种基于视觉技术动力电池组数据存储健康评估方法

[发明专利]一种基于历史数据的锂离子电池异常识别及诊断方法-CN202211680160.6在审
发明人： 张言茹;张珺玮;张彩萍;张琳静 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01R31/367 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于历史数据的锂离子电池异常识别及诊断方法，所述锂离子电池异常识别及诊断方法能够被一个或多个处理器执行，包括：S1，所述一个或多个处理器获取电池系统的历史数据，并对所述历史数据按照删除无效数据和补全缺失数据的方式进行清洗；S2，所述一个或多个处理器获取所述历史数据中的充电过程以进一步得到正常电池的电压阈值；S3，所述一个或多个处理器基于所述电压阈值确定电池的异常偏离指数，并基于所述异常偏离指数完成异常电池的筛选；S4，所述一个或多个处理器能够基于异常偏离指数的变化趋势对异常电池的故障类型进行确定，并基于异常偏离指数的变化速度判断异常电池的故障程度。
一种基于历史数据锂离子电池异常识别诊断方法

[发明专利]一种锂离子电池充电工况选择方法-CN202211197285.3在审
发明人：孙丙香;李凯鑫;张维戈;苏晓佳;牛利勇;鲍谚;张言茹 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： B60L58/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池充电工况选择方法，包括如下步骤：通过设定锂离子电池的充电目标，使得充电工况选择时充电目标一致；所述充电目标至少包括以下信息：起始SOC值，预期充电时间，目标SOC值；获取预置的充电工况；所述预置的充电工况至少为两种；在充电目标一致的情况下，根据不同的用户需求，选择相应的预置的充电工况；所述选择基于循环充电实验测试数据做出。本发明，在充电目标一致的前提下，通过对预置的充电工况开展相关研究，考虑到不同工况的衰退特性存在差异，而且主流BMS嵌入的工况单一，针对不同的用户需求进行充电工况的优化选择，对于满足用户需求、提高充电效率、延缓电池衰退至关重要。
一种锂离子电池充电工况选择方法

[发明专利]一种基于样本迁移的锂离子电池寿命预测方法-CN202111157103.5有效
发明人：贾新羽;张琳静;张彩萍;张维戈;王占国;龚敏明;张言茹;吴健 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于样本迁移的锂离子电池寿命预测方法，从已有的三元锂离子电池老化数据中提取与新电池具有共性知识的迁移样本用于辨识寿命模型参数，最终预测新电池的寿命。样本迁移方法包括老化模式判断，拐点预测以及样本选择。老化模式判断和拐点预测从三元锂离子电池放电容量‑电压曲线，容量增量曲线，电压差分曲线上提取表征锂离子电池的健康状态的17个特征参数，然后利用机器学习算法对锂离子电池的加速老化进行早期诊断以及拐点预测，然后根据加速老化判断和拐点预测结果已有的三元锂离子电池老化数据中进行样本选择，利用迁移样本训练寿命模型辨识寿命模型参数，最终对新电池进行寿命预测。
一种基于样本迁移锂离子电池寿命预测方法

[发明专利]一种锂离子电池电极扩散过程无损分离方法-CN202210714553.8在审
发明人：蔡雪;张彩萍;张维戈;张琳静;张言茹;阮海军 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01R31/389 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池扩散极化过程无损分离方法，该方法利用电极和电池的热力学和扩散动力学间的匹配关系，根据辨识的全电池固相扩散系数，在基变换下分离电极的固相扩散过程。本发明主要包括如下步骤：首先，构建电极和全电池的热力学参数匹配关系，获取正负极的电压增量特性；然后，根据电极和全电池的电压增量来选取合适的SOC点进行交流阻抗测试；然后，利用交流阻抗测试和等效阻抗模型辨识电池固相扩散时间常数；最后，在基变换的理论下分离电极的固相扩散时间，结合电极的电压增量实现电极扩散内阻的无损分离。该方法步骤简单，易于在线实现，且可靠性高，适用于电动汽车动力电池内部电极材料微观机理的无损检测。
一种锂离子电池电极扩散过程无损分离方法

[发明专利]一种锂离子电池界面阻抗无损分离方法-CN202210489917.7在审
发明人：张彩萍;蔡雪;张琳静;张维戈;张言茹;阮海军;孙丙香 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-05-07 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池界面阻抗无损分离方法，该方法基于总阻抗和高频感抗和低频扩散模型重构了反映界面动力学的真实阻抗，使用弛豫时间反卷积技术和等效电路对界面的模型参数进行辨识，通过50％与5％SOC的阻抗数据来实现电极界面动力学模型参数的无损分离，并在三电极阻抗中验证了该技术的有效性。同时，根据电荷转移内阻的变换系数将可分离的SOC的电荷转移内阻转移到对比的SOC，实现了在同一SOC点的特征参数演变规律分析。该方法步骤简单，易于操作，且可靠性高，适用于电动汽车动力电池的电极界面动力学无损诊断。
一种锂离子电池界面阻抗无损分离方法

[发明专利]一种三元锂离子电池容量突变点预测方法-CN202111066744.X有效
发明人：张彩萍;贾新羽;张琳静;张维戈;王占国;张言茹;周兴振;杜净彩 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G01R31/371 文献下载
摘要：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。
一种三元锂离子电池容量突变预测方法

[发明专利]一种电池均衡电路及电池均衡设备-CN202010689690.1有效
发明人：宋永丰;李豪;赵宇;黄金;张珺玮;张维戈;张言茹 -专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司;北京交通大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种电池均衡电路及电池均衡设备，包括：MCU模块，用于工作状态控制；电压采集模块，用于采集被检测电池的电压信号；DC‑DC温度采集模块，用于检测功率器件的温度；电流采集模块，用于采集被检测电池负载的电流信号；DC‑DC组件，用于调节被检测电池负载的电流，将电流信号转化为电压信号；电压保护硬件电路，用于选择电压保护的阈值；CAN通讯模块，用于与外界通讯。本发明，支持多通道隔离并联构成电池均衡设备，弥补了现有均衡设备的限制，支持大倍率的电流对电池模组进行充电均衡，使用MCU模块完成CAN通讯和控制功能，并可以通过上位机对设备进行控制；在硬件拓扑上使用多个隔离的DC/AC对设备的不同通道进行隔离，提高了安全性。
一种电池均衡电路设备

[发明专利]一种基于平均电压的锂离子电池老化模式在线诊断方法-CN202210536588.7在审
发明人：张彩萍;王瑾瑜;张琳静;张维戈;张言茹;孙丙香;黄彧;李景新;王占国;龚敏明;吴健 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池非线性衰退老化模式在线诊断方法。该方法仅采用电池充电过程中的电压和电流信息，通过获取电池平均电压和容量在老化过程中的演变轨迹准确评估电池非线性衰退的老化模式。该诊断方法不需要采用特定的充电电流，简单易行，可靠性高，可直接在电动汽车上使用，适用于电动汽车动力电池在线老化模式识别。
一种基于平均电压锂离子电池老化模式在线诊断方法

[发明专利]一种动力电池SOC异常分析方法-CN202210039778.8在审
发明人：付智城;张言茹;孙丙香;李劼峰;张珺玮 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G01R31/382 文献下载
摘要：本发明涉及一种动力电池SOC异常分析方法，包括：对动力电池历史数据进行处理从而建立数据库，筛选出便于后续分析的充电数据集；通过计算充电数据任一时刻的平均充电电压作为电压基准值；计算得到该次电池充电过程的电压偏离值；对电压偏离值进行整合后引入时间参数，得到电压偏离值随时间变化的曲线，进行滤波得到电压偏离值‑时间曲线；根据得到的电压偏离值‑时间曲线，判断出SOC异常的单体电池及其变化趋势。本发明不需要复杂的线下检测，工作量小。同时具有很强的通用性，不仅仅局限于某一款动力电池，可将分析结果应用于电动汽车的检测维修，确保应用的安全。能够得到更加准确的SOC异常诊断结果，直观的分析出电池参数的变化趋势。
一种动力电池 soc 异常分析方法

[发明专利]电池特征参数提取方法、装置、计算机设备及存储介质-CN201911358585.3有效
发明人：徐智慧;吴智强;姜久春;张彩萍;张维戈;杨思嘉;张琳静;张言茹 -专利权人：欣旺达电动汽车电池有限公司
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明揭示了一种电池特征参数提取方法、装置、计算机设备及存储介质，其中电池特征参数提取方法，包括以下步骤：分别对正极半电池的充放电曲线以及负极半电池的充放电曲线划分，得到正极半电池的充放电曲线、负极半电池的充放电曲线在不同SOC区间的相变反应区间；根据正极半电池的充放电曲线、负极半电池的充放电曲线在不同SOC区间的相变反应区间对所述全电池的差分电压曲线进行特征区域划分，得到全电池差分电压曲线的特征参数；根据容量增量曲线与差分电压的转化关系以及全电池差分电压曲线的特征参数，得到全电池特征容量增量曲线；根据所述全电池的特征容量增量曲线提取全电池的衰退特征参数，解决现有方法无法反应电池化学反应的技术问题。
电池特征参数提取方法装置计算机设备存储介质

[发明专利]基于阶梯波的锂离子电池EIS低频段在线测量方法-CN202011621845.4有效
发明人：孙丙香;王家驹;苏晓佳;张维戈;何锡添;吴健;张言茹;周兴振 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： G01R31/389 文献下载
摘要：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。
基于阶梯锂离子电池 eis 频段在线测量方法

[发明专利]一种针对车载动力电池的日常便捷检测方法-CN202010933951.X有效
发明人： 张言茹;张维戈;王瑞;张彩萍;张琳静;张珺玮;齐洪峰 -专利权人：北京交通大学;中车工业研究院有限公司
申请日： 2020-09-08 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： B60L58/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种针对车载动力电池的日常便捷检测方法，步骤为：步骤1：基于各个电池单体电压值，通过高斯分布拟合将电压值处于较低概率范围的异常电池单体，赋予异常值；步骤2：在车载动力电池充电全过程中，每间隔n秒，重复步骤1筛选出全部异常电池单体；步骤3：各异常电池单体，逐个对其全部的异常值的绝对值进行累加，得到累加异常值；步骤4：将全部异常电池单体分组对应于异常类型分类，累加异常值作为判断标准；步骤5：根据异常分布变化趋势判断异常情况。本发明，检测简单便捷，成本低，可用于日常的电动汽车动力电池检测，可对车辆当前整体状态进行大致的检测评估，降低车辆因长期缺乏检测而造成较严重事故的可能性。
一种针对车载动力电池日常便捷检测方法

[实用新型]一种内置内短路早期触发功能的锂离子电池-CN202121029806.5有效
发明人：柳杨;张彩萍;王宇斌;陈安慈;张琳静;张维戈;张言茹 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2021-12-10 - 主分类号： H01M50/583 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种内置内短路早期触发功能的锂离子电池，包括两片铝塑膜、两个聚丙烯塑料板、若干个正极极耳、若干个正极极片、若干个隔膜、若干个负极极片、若干个负极极耳和若干内置内短路触发材料；锂离子电池采用叠片式封装方式，每个隔膜的两侧设置正极极片和负极极片，位于最外层的正极极片的一侧设置聚丙烯塑料板，位于最外层的负极极片的一侧设置聚丙烯塑料板，每个聚丙烯塑料板的外侧均设置铝塑膜，若干个正极极耳通过超声波焊机对应焊接在若干个正极极片上，若干个负极极耳通过超声波焊机对应焊接在若干个负极极片上，每个隔膜的两个侧面上根据需要设置内置内短路触发材料，并通过带绝缘层的导线引出至锂电池外部。
一种内置短路早期触发功能锂离子电池

[发明专利]一种基于电压曲线变换的电池组单体状态估计方法-CN202110532666.1在审
发明人：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 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G01R31/36 文献下载
摘要：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％。
一种基于电压曲线变换电池组单体状态估计方法

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