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[发明专利]一种高压可燃性气体泄漏喷射火模拟试验装置及方法-CN202311031169.9在审
发明人： 段强领;张嵩林;蒋光波;孙金华;肖华华;金凯强 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01M3/32 文献下载
摘要：本发明为一种高压可燃性气体泄漏喷射火模拟试验装置及方法，包括可燃气体气瓶、氮气瓶、减压阀、汇流排、高压针阀、增压机、空压机、电磁阀、高压缓冲气瓶、高压软管、高压储罐、压力传感器、火焰探测器、热流计、热电偶、高速摄像机、数据采集仪。该装置可用于研究不同可燃气体类型、泄漏压力(最高达70MPa)、点火方式(自燃、人为点火)、喷口结构尺寸、外界环境等因素对高压喷射火焰行为特征和动力学参数的影响规律，包括点火机制、火焰悬举和吹熄不稳定性、火焰形状(长度、宽度和倾角等)以及火焰微观结构及其动力学、温度、火焰热辐射等，获得稳定喷射火焰形成的临界条件。本发明可对不同条件下的高压可燃性气体泄漏喷射火开展试验。
一种高压可燃性气体泄漏喷射模拟试验装置方法

[发明专利]钠离子电池存储过程中热失控危险性评估方法及装置-CN202310653176.6在审
发明人：李勇琦;陈满;王青松;段强领;贾壮壮;李乐卿;彭鹏;李毓烜;闻有为;雷旗开 -专利权人：南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01R31/392 文献下载
摘要：本发明公开了一种钠离子电池存储过程中热失控危险性评估方法，包括：获取钠离子电池绝热条件下电池热失控过程的温度变化数据以及电池比热容；根据温度变化数据，确定测试中钠离子电池的温度与温度升高速率随时间变化曲线，对能根据变化曲线确定的钠离子电池的热失控参数进行处理得到电池的动力学参数，基于电池的动力学参数获取电池热失控的临界温度值；根据钠离子电池比热容，得到钠离子电池的总产热量和自加热功率，将总产热换算为TNT当量；根据临界温度值和TNT当量，评估钠离子电池存储过程中热失控的危险性。本发明还提供与上述方法对应的装置。本发明可以实现对钠离子电池存储过程中热失控的预测与危险性评估。
钠离子电池存储过程失控危险性评估方法装置

[发明专利]一种锂离子电池柜火灾的多级预警及灭火方法-CN202210672895.8有效
发明人：王青松;孟祥东;金凯强;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： A62C31/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池柜火灾的多级预警及灭火方法，该方法包括四级预警系统、控制系统和自动灭火系统。四级预警系统包括监测电池温度并准确定位的分布式光纤感温探测器，电池模组内的多参数耦合预警模块，以及监测电池柜火灾的线型感温火灾探测器、应力传感器和烟雾探测器。自动灭火系统包括全氟己酮灭火系统、水雾灭火系统和水喷淋灭火系统。本发明可针对电池单体、模组及电池柜火灾使用四级预警方式，并触发四级灭火响应。控制系统可针对电池不同状态发出三级控制信号来灵活地改变灭火方法，包括改变泵组功率(压力)和进行间歇喷雾冷却措施来进一步提高灭火和冷却效果，同时节约灭火剂用量，保障锂离子电池储能系统的安全运行。
一种锂离子电池火灾多级预警灭火方法

[发明专利]可调波长与强度的光激发探测材料气敏性能的试验装置和方法-CN202111572441.5有效
发明人：孙金华;段佩玉;段强领;肖华华;王青松;金凯强;陈子贤;刘丹丹 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种可调波长与强度的光激发探测材料气敏性能试验装置和方法，整个试验装置包括氙灯光源、氙灯光源电流控制器、聚焦镜筒、光束集中器、单色仪、升降台、气体检测腔室、特制石英玻璃、铂电极、金叉指电极、电子控温加热器、辐照计、湿度控制器、质量流量控制器与混气系统、计算机控制与数据采集中控系统、待测气气源、减压阀、尾气处理装置以及工作站计算机等。本发明能够完成对各类典型金属氧化物光激发下气敏性能的实验探究，为开发低温甚至室温下工作的敏感材料提供实验基础，对新型探测材料合成及光激发探测器结构设计具有重要意义。
可调波长强度激发探测材料性能试验装置方法

[发明专利]一种锂离子电池储能单元智能消防扑救系统-CN201610937146.8有效
发明人：钟国彬;王青松;赵伟;黎可;苏伟;段强领;徐凯琪;孙金华 -专利权人：广东电网有限责任公司电力科学研究院
申请日： 2016-11-01 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明一种锂离子电池储能单元智能消防扑救系统的技术方案包括：灭火系统、消防通讯系统和消防管理系统；所述灭火系统包括灭火剂储球、释放阀、火探管、控制阀、灭火剂输运管道和喷头，所述灭火剂储球包括第一释放口和第二释放口，所述第一释放口、所述释放阀和所述火探管依次连接，所述第二释放口、所述控制阀、所述灭火剂输运管道和所述喷头依次连接；当所述灭火系统的第一释放口打开且所述火探管处于工作状态时，所述消防通讯系统用于将获取到的所述灭火系统的信息发送至所述消防管理系统；当所述灭火系统的第一释放口处于非正常工作状态时，所述消防通讯系统或所述消防管理系统用于控制所述第二释放口和所述控制阀打开。
一种锂离子电池单元智能消防扑救系统

[发明专利]一种锂电池系统热安全管理装置及方法-CN202310192554.5在审
发明人： 段强领;申锡江;秦鹏;王青松;金凯强;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M50/581 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂电池系统热安全管理装置及方法，主要由恒温槽、液体储罐、液体药剂、输液泵、管路、电磁阀、雾化喷嘴、复合板结构、液冷板、温度传感器、气体传感器、单片机、调压器组成。正常工作时，电池单体之间的“热管‑隔热板‑热管”复合板与液冷板耦合形成热管理装置，使电池系统处于最佳工作温度；液冷板内的液体药剂由液体储罐通过输液泵供给，在管路内流动，液体药剂温度由恒温槽控制。当温度传感器、气体传感器监测到电池系统发生热失控或火灾时，经单片机处理向电磁阀及调压器输出信号，提高输液泵功率，开启电磁阀，喷放液体药剂抑制热失控。通过单片机控制功能切换，实现对系统正常循环时热管理、热失控过程的阻隔和抑制功能。
一种锂电池系统安全管理装置方法

[发明专利]一种受限空间内氢气泄漏扩散试验装置-CN202110913882.0有效
发明人： 段强领;辛杰;滕越;曾倩;孙金华;肖华华;王青松;金凯强;缪春辉 -专利权人：中国科学技术大学;国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01M3/02 文献下载
摘要：本发明为一种受限空间内氢气泄漏扩散试验装置，整个试验装置包括高压气瓶、开关阀、输气管路、稳压阀、压力表、质量流量控制器、喷嘴、受限空间模型、气体浓度传感器、数据采集仪、纹影仪、高速摄像机和计算机等。该装置可用于：(1)研究不同泄漏速率、不同泄漏口大小、不同泄漏位置、不同泄漏方向等因素对受限空间内氢气泄漏扩散特性和规律的影响，并进一步完善氢气在受限空间内的泄漏扩散机理；(2)研究通风口特性、通风方式等对受限空间内氢气积聚与排放特性的影响，开发受限空间内氢气泄漏积聚的防治方法和技术；(3)研究不同受限空间条件对泄漏氢气扩散、积聚以及排放规律的影响；(4)实现受限空间内氢气扩散、积聚及排放过程的可视化研究。
一种受限空间氢气泄漏扩散试验装置

[发明专利]一种锂离子电池电动汽车安全防护方法-CN201911109652.8有效
发明人：王青松;刘昱君;付卫东;赵星;刘同宇;张江伟;段强领;杨光华;孙金华;刘朝辉 -专利权人：中国科学技术大学;郑州宇通客车股份有限公司
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01M10/613 文献下载
摘要：本发明是一种锂离子电池电动汽车的安全防护方法，其主要包括二级响应模式。一级响应为锂离子电池异常产热升温时的快速降温，二级响应为锂离子电池热失控时的高效灭火及降温。一级和二级响应采用相同的硬件设计，主要包括泵组、喷头、冷媒、温度传感器、CO传感器和控制单元等。本方法基于锂离子电池电动汽车的电池包设计，其可针对锂离子电池热失控的孕育和发展过程中的不同特征，通过热失控前的降温、热失控时的灭火及灭火后的降温，多位一体，对电池安全进行多层次、全方位的防护。
一种锂离子电池电动汽车安全防护方法

[发明专利]一种地下电化学储能电站及应急处理方法-CN202211527406.6在审
发明人：王青松;贾壮壮;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H02J15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种地下电化学储能电站及应急处理方法，主要是将储能电站建造于地下，且储能电站主要应用在中国西部人口稀少地区，如荒漠、草原等地带，储能电站上方不建设建筑物或构筑物。主要包括：将地下储能电站分设成多个储能预制舱，储能预制舱之间通过防火承重墙与防爆门进行全封闭，储能预制舱内部包括锂系电池、复合式烟雾探测器、监控器、液氮管道、注土管路、液氮喷头和沙土喷口等，储能电站正常运行时实行无人值守的巡检模式，在储能电站两侧设置通往地表的逃生通道，并且配备了液氮喷洒与沙土掩埋应急处理系统。该方法有效降低储能电站的建设与运营经济成本，为锂系电池电化学储能电站的设计及安全性研究提供一定参考。
一种地下电化学电站应急处理方法

[发明专利]一种锂离子电池相变热管理系统的优化方法-CN202010329609.9有效
发明人：王青松;张丹枫;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池相变热管理系统的优化方法，步骤如下：(1)获取电池和模组的外部设计参数、电极材料的电化学参数和热物性参数、相变材料的热物性参数；(2)建立一维电化学‑三维热耦合模型；(3)对比不同放电倍率下实验和模拟分别得到的电压曲线和温度曲线结果，验证模型的正确性；(4)采用模型分析单一变量在不同放电倍率下，满足电池组热管理目标情况下的最优值；(5)以电池体积占模组总体积最大为优化目标函数，以最优单一变量组合作为优化初始值，以热管理目标作为约束，对变量值进行多参数优化求解。本发明的方法克服了单参数优化忽略不同变量组合对模组热性能影响的问题，以及人为选定变量取值带来的主观性和不全面性。
一种锂离子电池相变管理系统优化方法

[实用新型]一种被动式阻燃灭火的电池箱盖板-CN202223219874.5有效
发明人：汪书苹;王青松;李昌豪;余胤;段强领;高飞;孙金华;刘军;甘德志;王新建;刘平 -专利权人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;国网安徽省电力有限公司;中国科学技术大学先进技术研究院;中国电力科学研究院有限公司
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H01M50/271 文献下载
摘要：本实用新型提供一种被动式阻燃灭火的电池箱盖板，属于锂电池箱技术领域，包括多个子盖板，相邻的两个子盖板可拆卸的固定连接，子盖板内部有中空腔，中空腔的内部填充具备初始压力的阻燃液，子盖板朝向单体电池的安全阀门的一面有热熔喷射口，热熔喷射口的熔点为单体电池发生热失控时喷出气体的最低温度，可组装拆卸的子盖板的中空腔内部填充具备初始压力的阻燃液，遇见火焰或者高温就会蒸发，在吸收热量的同时变成阻燃蒸汽，能够让阻燃液在预设温度下准确喷向火焰底部实现灭火。
一种被动式阻燃灭火电池盖板

[发明专利]一种被动式阻燃灭火的电池箱及其使用方法-CN202211531057.5在审
发明人：汪书苹;王青松;李昌豪;余胤;段强领;高飞;孙金华;刘军;甘德志;王新建;刘平 -专利权人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;国网安徽省电力有限公司;中国科学技术大学先进技术研究院;中国电力科学研究院有限公司
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： H01M50/244 文献下载
摘要：本发明提供一种被动式阻燃灭火的电池箱，属于锂电池箱技术领域，包括箱体和盖板，箱体用于放置若干个上部有安全阀门的单体电池，盖板包括多个子盖板，多个子盖板可拆卸地固定在箱体的顶部，相邻的两个子盖板可拆卸的固定连接，子盖板内部有中空腔，中空腔的内部填充具备初始压力的阻燃液，子盖板朝向安全阀门的一面有热熔喷射口，热熔喷射口的熔点为单体电池发生热失控时喷出气体的最低温度，本发明还提供一种被动式阻燃灭火的电池箱的使用方法，可组装拆卸的子盖板的中空腔内部填充具备初始压力的阻燃液，遇见火焰或者高温就会蒸发，在吸收热量的同时变成阻燃蒸汽，能够让阻燃液在预设温度下准确喷向火焰底部实现灭火。
一种被动式阻燃灭火电池及其使用方法

[发明专利]一种实时监测锂离子电池交流阻抗的系统及热失控预警方法-CN202211078276.2在审
发明人：王青松;李宇轩;姜丽华;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01R31/374 文献下载
摘要：本发明提供了一种实时监测锂离子电池交流阻抗的系统及热失控预警方法，包括实验装置、信号采集元件、数据采集装置及在线监测预警系统。所述实验装置包括锂电池及加热装置；所述信号采集元件包括热电偶及开尔文测试线；所述数据采集装置包括温度采集设备及交流阻抗采集设备；所述在线监测预警系统包括上位机。所述热失控预警方法通过上位机实时监测锂电池内部交流阻抗，通过交流阻抗变化规律，在交流阻抗异常下降时进行热失控三级预警，在交流阻抗斜率出现拐点时进行热失控二级预警，在交流阻抗数量级增加时进行热失控一级预警。本发明的锂电池交流阻抗实时监测系统及热失控预警方法适用范围广，预警效果好，为锂电池的使用安全提供了保障。
一种实时监测锂离子电池交流阻抗系统失控预警方法

[发明专利]一种基于热-力耦合模型的锂离子电池放电过程中热应力和温度的确定方法-CN201910743313.9有效
发明人：王青松;梅文昕;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-08-13 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于热‑力耦合模型的锂离子电池放电过程中热应力和温度的确定方法，涉及锂离子电池热膨胀和应力计算领域，该方法以锂离子电池三维几何尺度建立热膨胀模型，具体步骤如下：(1)选取一种单体电芯，获取其三维几何参数，力学和热力学初始参数；(2)根据热膨胀系数、温差及和应力‑应变关系的耦合机制，建立三维电芯尺度的热‑力耦合模型；(3)实验测定电池温度和极耳温度，进行模型的有效性验证；(4)得到电池的温度分布和沿着x,y,z三个方向的膨胀位移及应力。本发明为电芯宏观尺度上的膨胀模型，可为电芯在充放电过程中的膨胀行为和破裂预测提供一定的指导依据。
一种基于耦合模型锂离子电池放电过程应力温度确定方法

[发明专利]一种锂离子电池多尺度多维度电化学-力-热耦合模型的构建方法-CN202210672870.8在审
发明人：王青松;梅文昕;张玥;金凯强;段强领;孙金华 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池多尺度多维度电化学‑力‑热耦合模型的构建方法，涉及锂离子电池耦合模型开发领域，具体步骤如下：(1)根据电化学、力和热模型拟解决的问题确定模型尺度；(2)基于确定的模型尺度，选择合适的模型维度以简化模型；(3)选取单体电芯，获取其电化学参数、热物性参数及应力相关参数；(4)确定多尺度多维度电化学‑力‑热模型耦合机制，构建多尺度多维度电化学‑力‑热模型；(5)基于所建立的电化学‑力‑热模型，可对比锂离子电池充放电过程中扩散应力和热应力的异同。本发明能够系统性地厘清电池内部电化学过程、应力产生和温度变化的相互关系，可为电池充放电过程中热设计、结构设计和优化提供理论指导。
一种锂离子电池尺度多维电化学耦合模型构建方法

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