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公开(公告)号：CN104991980A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201410597670.6
申请日：2014-10-31
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种锂离子电池的电化学机理建模方法，属于电池领域，涉及对锂离子电池的建模方法。本发明的目的是在锂离子电池的电化学机理模型的基础重新建立一套采用差分法建立电池平均值模型的锂离子电池的电化学机理建模方法。本发明的步骤是：①对电池的机理模型进行简化，建立锂离子电池的平均值模型；②模型参数的辨识；③辨识参数与已知参数整合就可以得到锂离子电池电化学平均值模型。本发明模型计算量小，易于实车实现，可以用于电池荷电状态估计、健康管理，并为电池运行提供参考数据。
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公开(公告)号：CN106094530B
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201610582536.8
申请日：2016-07-22
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种倒立摆的非线性控制器设计方法，属于非线性控制技术领域。本发明的目的是将分步控制器设计法应用于倒立摆控制的问题中，从而提高控制器整体性能的倒立摆的非线性控制器设计方法。本发明建立倒立摆系统的非线性模型、设计稳态控制器、设计参考动态前馈控制器，设计反馈控制器是针对倒立摆的闭环误差系统，采用李雅普诺夫方法设计了反馈控制器；最后得到整个系统控制器的控制律。本发明既解决了线性控制器在倒立摆这种非线性较强、模型较复杂的多变量系统中的局限性，又解决了云模型和神经网络等智能算法在应用过程中难以实现的问题。
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公开(公告)号：CN104865535A
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201510306280.3
申请日：2015-06-05
Applicant: 吉林大学
IPC: G01R31/36
Abstract: 本发明提出了一种基于FPGA的锂离子电池SOC估计方法，包含以下步骤：建立锂离子电池的二阶等效电路模型；建立基于EKF的SOC估计算法，估计锂离子电池的SOC；快速矩阵运算法的原理分析与EKF算法的快速矩阵运算分解；电压电流数据采集；UART通信；在FPGA中建立SOC估计器，实时估计锂离子电池的SOC；上位机监测与报警提示。同时本发明也提供了一种基于FPGA的锂离子电池SOC估计设备。本发明采用FPGA估计电池的SOC，解决了现有电池管理系统所使用的处理器在估计SOC时存在内存小、运行速度慢的问题；提出的快速矩阵运算法降低了多维矩阵运算的复杂度，减少了系统在进行矩阵运算时的存储次数和计算次数，具有运行速度快、节约资源的优点。
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公开(公告)号：CN106021810A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610402830.6
申请日：2016-06-12
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种基于风冷散热方式的锂离子电池组的热模型建模方法，属于电池技术领域。本发明的目的是考虑了电池内阻和换热系数时变的情况，保证了模型精度，降低了模型求解难度的基于风冷散热方式的锂离子电池组的热模型建模方法。本发明根据锂离子电池组的能量守恒方程通过对25℃到45℃温度范围内的电池内阻数据进行拟合，得到电池内阻与电池温度的一次函数关系式，最终获得单体锂离子电池的热模型。本发明克服现有电池组热模型无法求得解析解、模型精度低、待求解变量多的缺点。考虑了电池内阻和换热系数时变的情况，并能够求得电池组温度的解析解，保证了模型精度，降低了模型求解难度，减少了待求解变量，为实现在线估计锂离子电池组的温度提供了理论基础。
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公开(公告)号：CN104899439A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510296543.7
申请日：2015-06-02
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F19/00 , H01M10/0525
CPC classification number: Y02E60/122
Abstract: 本发明属于电动汽车锂离子动力电池技术领域，涉及一种锂离子电池机理建模方法；克服了锂离子电池电化学模型结构复杂、参数难以辨识，经验模型精度低的缺点；包括以下步骤：1)建立锂离子电池单粒子模型；2)采用三参数抛物线方法简化锂离子电池单粒子模型中的固相扩散方程；3)采用菌群觅食优化算法辨识锂离子电池单粒子模型中的未知参数；4)拟合锂离子单粒子模型的正极开路电压表达式；本发明采用三参数抛物线方法，简化了锂离子电池单粒子模型的结构；采用菌群觅食优化算法辨识锂离子电池单粒子模型中的未知参数，辨识速度快，得到了全局最优解；本发明为锂离子电池状态估计，寿命预测，特性分析提供理论支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104899439B
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201510296543.7
申请日：2015-06-02
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于电动汽车锂离子动力电池技术领域，涉及一种锂离子电池机理建模方法；克服了锂离子电池电化学模型结构复杂、参数难以辨识，经验模型精度低的缺点；包括以下步骤：1)建立锂离子电池单粒子模型；2)采用三参数抛物线方法简化锂离子电池单粒子模型中的固相扩散方程；3)采用菌群觅食优化算法辨识锂离子电池单粒子模型中的未知参数；4)拟合锂离子单粒子模型的正极开路电压表达式；本发明采用三参数抛物线方法，简化了锂离子电池单粒子模型的结构；采用菌群觅食优化算法辨识锂离子电池单粒子模型中的未知参数，辨识速度快，得到了全局最优解；本发明为锂离子电池状态估计，寿命预测，特性分析提供理论支持。
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公开(公告)号：CN104991980B
公开(公告)日：2018-09-25
申请号：CN201410597670.6
申请日：2014-10-31
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种锂离子电池的电化学机理建模方法，属于电池领域，涉及对锂离子电池的建模方法。本发明的目的是在锂离子电池的电化学机理模型的基础重新建立一套采用差分法建立电池平均值模型的锂离子电池的电化学机理建模方法。本发明的步骤是：①对电池的机理模型进行简化，建立锂离子电池的平均值模型；②模型参数的辨识；③辨识参数与已知参数整合就可以得到锂离子电池电化学平均值模型。本发明模型计算量小，易于实车实现，可以用于电池荷电状态估计、健康管理，并为电池运行提供参考数据。
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公开(公告)号：CN105319515B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510794095.3
申请日：2015-11-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池荷电状态和健康状态联合估算方法，具体方法为：第一步、对于新出厂的锂离子电池，在25℃以1/3C做恒流充放电实验，得到电池的初始额定容量C0；第二步、在每个采样时刻，根据采样电流i的大小，确定电池是否处于充、放电状态工作；第三步、循环模式；第四步、存储模式；第五步、判断电池的SOH是否小于80％，是则表示电池已经报废，循环结束，否则说明电池处于健康状态，返回第二步。有益效果：本发明提出了一种在多尺度框架下，联合估算电池SOC和SOH的方法。该方法同时考虑了锂离子电池在存储过程和循环使用过程中的SOH变化，减小了SOC和SOH估计算法的计算量，提高了估算精度。
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公开(公告)号：CN106094530A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610582536.8
申请日：2016-07-22
Applicant: 吉林大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 一种倒立摆的非线性控制器设计方法，属于非线性控制技术领域。本发明的目的是将分步控制器设计法应用于倒立摆控制的问题中，从而提高控制器整体性能的倒立摆的非线性控制器设计方法。本发明建立倒立摆系统的非线性模型、设计稳态控制器、设计参考动态前馈控制器，设计反馈控制器是针对倒立摆的闭环误差系统，采用李雅普诺夫方法设计了反馈控制器；最后得到整个系统控制器的控制律。本发明既解决了线性控制器在倒立摆这种非线性较强、模型较复杂的多变量系统中的局限性，又解决了云模型和神经网络等智能算法在应用过程中难以实现的问题。
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公开(公告)号：CN105319515A
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201510794095.3
申请日：2015-11-18
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池荷电状态和健康状态联合估算方法，具体方法为：第一步、对于新出厂的锂离子电池，在25℃以1/3C做恒流充放电实验，得到电池的初始额定容量C0；第二步、在每个采样时刻，根据采样电流i的大小，确定电池是否处于充、放电状态工作；第三步、循环模式；第四步、存储模式；第五步、判断电池的SOH是否小于80％，是则表示电池已经报废，循环结束，否则说明电池处于健康状态，返回第二步。有益效果：本发明提出了一种在多尺度框架下，联合估算电池SOC和SOH的方法。该方法同时考虑了锂离子电池在存储过程和循环使用过程中的SOH变化，减小了SOC和SOH估计算法的计算量，提高了估算精度。
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