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基于电化学阻抗谱的电池组不一致性诊断

汽车工程 2024年第7期46卷 1167-1176页

作者：姚晗欣王学远袁永军戴海峰魏学哲同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 上海炙云新能源科技有限公司上海201806

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产... 详细信息

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产生影响,进而反映在电化学阻抗谱(EIS)和弛豫时间分布(DRT)上,本文在结合等效电路厘清几种不一致性对EIS和DRT的影响规律后,创新性地提出了一种基于EIS和DRT的电池组不一致性诊断方法。通过将异常电池混入一组一致性良好的电池中,对比分析了K-means、AP和DBSCAN等无监督聚类算法性能,结果表明DBSCAN诊断准确率为99.2%,可以实现电池组内单体电池不一致性差异的准确诊断。

关键词：锂离子电池电化学阻抗谱弛豫时间分布不一致性无监督聚类

基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法

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机械工程学报 2024年第4期60卷 178-188页

作者：刘思远艾超郁春嵩张伟哲陈文婷康伟燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 中国人民解放军95092部队开封475000

滑靴副磨损过程的性能退化状态受到表面形貌、摩擦特性等多个方面的影响,单独提取其中任何一个表征参数作为指标,评估其性能退化状态都是不准确的,为提高评估精度,提出基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法。应... 详细信息

滑靴副磨损过程的性能退化状态受到表面形貌、摩擦特性等多个方面的影响,单独提取其中任何一个表征参数作为指标,评估其性能退化状态都是不准确的,为提高评估精度,提出基于深度信念网络多参数智能融合的滑靴副性能退化状态评估方法。应用分形理论从滑靴表面形貌特征中提取分形维数、尺度系数和特征粗糙度等分形参数作为表面形貌评估指标,应用摩擦因数作为摩擦特性参数评估指标,构建性能退化状态评估指标体系;计算摩擦因数信号与完全平稳的高斯白噪声序列信号之间的灰色关联度,并根据灰色关联度的大小对性能退化状态进行区域划分;应用深度信念网络理论对多指标参数进行智能融合和特征提取,建立性能退化状态评估模型;开展滑靴副磨损过程模拟试验,分析指标参数和灰色关联度对性能退化状态的影响规律,通过构建出的样本数据集,对评估模型进行训练和测试验证,结果表明评估模型对性能退化状态的评估准确率能够达到97%以上,由此证实该方法对滑靴副性能退化状态评估的有效性,且具有较高的评估精度。

关键词：滑靴副性能退化状态评估分形理论深度信念网络

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一种基于全局视角的并行网络DEA模型

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2059-2074页

作者：马占新张传哲内蒙古大学经济管理学院呼和浩特010021

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了... 详细信息

具有并行网络结构的生产系统是一类具有代表性的复杂生产系统.由于一些重要的并行网络DEA模型还没有处理好决策单元与其内部的子单元之间的关系,因此,可能导致DEA投影点溢出生产可能集以及目标函数无法准确反映决策单元效率的问题.为了解决这些问题,本文首先通过实例分析了原有并行网络DEA模型存在的问题.然后,提出一种基于全局视角的并行网络DEA模型,并讨论了该模型的相关性质.最后,将本文模型应用于中国台湾林地生产效率的实证分析.结果表明,本文模型不仅可以从全局的角度测算决策单元的效率、给出无效决策单元及其子单元调整的信息,而且还能解决子单元数量存在差异的效率分析问题.

关键词：综合评价多目标决策数据包络分析并行网络 DEA有效

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环境友好型复合肥根土激活技术及应用

石化技术 2024年第08期31卷 316-317页

作者：张博哲张居政荆小船山东欧化化工有限公司

随着环境问题的日益加剧和农业可持续发展的迫切需求，农业生产方式正经历着从传统化学肥料向环境友好型肥料转变的历史性转折。化学肥料的大量使用不仅带来了短期的高产量，也引发了土壤质量下降、农产品安全性问题和水体污染等环境挑... 详细信息

随着环境问题的日益加剧和农业可持续发展的迫切需求，农业生产方式正经历着从传统化学肥料向环境友好型肥料转变的历史性转折。化学肥料的大量使用不仅带来了短期的高产量，也引发了土壤质量下降、农产品安全性问题和水体污染等环境挑战，因此，开发和应用环境友好型复合肥成为当前农业技术发展的重要方向之一。本文将深入探讨环境友好型复合肥根土激活技术的理论基础和实际应用，可以解决传统化肥对环境带来的负面影响问题，以期为推动现代农业向更环保、更可持续的方向发展提供理论支持和实践指导。

关键词：环境友好型复合肥根土激活技术应用

基于特征阻抗及滑动t方法的变电流快充析锂检测方法

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汽车安全与节能学报 2024年第3期15卷 344-350页

作者：郝祯淇王学远李嘉伟戴海峰魏学哲同济大学汽车学院 201804 同济大学新能源汽车工程中心 201804

在低温、高倍率等充电情况下,锂离子电池的石墨负极会发生析锂现象,对电池的寿命和安全性造成严重影响。为了解决锂离子电池在变电流快充工况下析锂的在线检测问题,该文提出了一种基于特征阻抗与滑动t检验的在线析锂检测方法。采用在直... 详细信息

在低温、高倍率等充电情况下,锂离子电池的石墨负极会发生析锂现象,对电池的寿命和安全性造成严重影响。为了解决锂离子电池在变电流快充工况下析锂的在线检测问题,该文提出了一种基于特征阻抗与滑动t检验的在线析锂检测方法。采用在直流充电电流的基础上叠加1 Hz正弦交流激励电流来实时测量特征频率阻抗,探究变电流充电时阻抗随电池析锂的变化规律;继而利用特征阻抗实部的变化与电池负极析锂的相关性,针对变电流快充工况,提出了基于滑动t方法的在线检测析锂起始点的检测方法。结果表明:该方法可以实现充电过程中5%SOC的延迟内识别析锂起始点,有利于形成闭环充电策略,最大限度地减少析锂危害。

关键词：锂离子电池析锂阻抗快速充电滑动t检验

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从电池管理到电化学数字电源

电气工程学报 2024年第1期19卷 3-22页

作者：朱建功戴海峰王学远姜波魏学哲同济大学汽车学院上海201804

电源技术的发展对绿色交通、规模化储能、智慧电网等领域具有重要作用。以电化学器件为代表的电化学电源具有反应机理复杂、多物理场、多尺度特性,同时工作过程中表现出强非线性、时变性及空间分布等特点,为电源的管理带来了挑战。本文... 详细信息

电源技术的发展对绿色交通、规模化储能、智慧电网等领域具有重要作用。以电化学器件为代表的电化学电源具有反应机理复杂、多物理场、多尺度特性,同时工作过程中表现出强非线性、时变性及空间分布等特点,为电源的管理带来了挑战。本文以动力电池为对象,分别从模型、测量和管理三个方面阐述当前电池管理技术的研究现状及发展趋势,认为局限于本地的管理技术将逐渐走向全局的数字化管控,提出电化学数字电源的概念并诠释其内涵,旨在助力新能源汽车、氢电储能、新型电网、充电基础设施等电化学电源应用场景的发展。

关键词：电池模型测量管理电化学数字电源

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光激发下水体系的超快动力学

物理学报 2024年第8期73卷 22-44页

作者：贾韫哲孟胜中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离... 详细信息

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离、解离甚至等离子体化的过程,总结了人们在前沿工作中获得的有关水体系原子尺度超快动力学的知识.特别地,围绕光电离实验探讨了阿秒尺度的电离延迟以及水分子Feshbach共振理论分析;围绕液态水的解离过程探讨了水合电子产生、空穴的定域化等重要过程,补足了液态水解离完整过程的微观图像;围绕水的等离子体化介绍了通过含时密度泛函等方法计算得到的水在强激光脉冲作用下转变为等离子体状态的过程与机制,总结了在极高电子温度下水的特殊电子结构的相关知识.这些讨论将给出当前人们看待水的激发态的相对全面的视角.

关键词：光激发水超快动力学激发态

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基于电化学机理模型的锂离子电池早期内短路电热特征研究

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上海理工大学学报 2024年第1期46卷 10-20页

作者：吴文涛乔冬冬王学远魏学哲戴海峰同济大学新能源汽车工程中心上海201804 同济大学汽车学院上海201804

锂离子电池的内短路故障是诱发其热失控的主要原因之一,早期内短路特征研究能够为电池管理系统的故障诊断和安全预警提供支撑,对提高电动汽车的安全性具有重要意义。构建了锂离子电池内短路电化学机理模型,实现了不同内短路阻值下的锂... 详细信息

锂离子电池的内短路故障是诱发其热失控的主要原因之一,早期内短路特征研究能够为电池管理系统的故障诊断和安全预警提供支撑,对提高电动汽车的安全性具有重要意义。构建了锂离子电池内短路电化学机理模型,实现了不同内短路阻值下的锂枝晶内短路故障模拟。结果表明,由锂枝晶导致的电池内短路产热98%以上来源于正负极产生的焦耳热,早期内短路过程中正负极集流体表面的温升小于1.5 K,不显著的外部热特征无法用于早期内短路故障诊断。与正常电池相比,内短路故障将使得电池充电速度变慢,放电速度变快,端电压异常下降,上述电特征可以为构建早期内短路故障诊断方法提供依据。

关键词：锂离子电池早期内短路电化学机理模型

轻型汽车轮胎磨损颗粒物排放特征及影响因素研究

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中国环境科学 2024年

作者：韩全康陈宏飞祖雷张宇哲王运静谢沛远朱仁成郑州大学生态与环境学院中国环境科学研究院国家环境保护机动车污染控制与模拟重点实验室中国环境科学研究院大气环境研究所

随着排放标准逐步加严，汽车尾气细颗粒物得到了有效控制，而以轮胎磨损为代表的非尾气颗粒物（NEPs）排放对生态环境和人体健康的影响愈发突出.为探明轮胎磨损颗粒物（TWPs）的排放特征，本研究针对典型轻型汽车开展了基于实际道路行... 详细信息

随着排放标准逐步加严，汽车尾气细颗粒物得到了有效控制，而以轮胎磨损为代表的非尾气颗粒物（NEPs）排放对生态环境和人体健康的影响愈发突出.为探明轮胎磨损颗粒物（TWPs）的排放特征，本研究针对典型轻型汽车开展了基于实际道路行驶的轮胎磨损排放测试，系统分析了TWPs的理化特征及受环境温度、车辆类型、机动车整备质量和轮胎位置等因素的影响.结果表明:TWPs主要金属元素由Si、Ca和Na等，尺寸集中于5-30 μm，外观呈球形、棒状、团聚及不规则等多种形状，OC/EC平均值为4.8;秋冬季TWPs平均排放因子（112.7 mg/km）略高于春夏季（104.6 mg/km）;汽车整备质量与TWPs排放因子呈一定正相关性;电动汽车TWPs排放因子（70.2-177.6 mg/km）略高于燃油汽车（54.2-155.2 mg/km）;轻型汽车前胎TWPs排放量平均高于后胎6%-30%;经测算，2022年全国轻型汽车TWPs年排放总量达48.1万吨，高于尾气细颗粒物排放.本研究结果可为进一步治理机动车TWPs排放提供切实数据，对深入打好机动车污染治理攻坚战具有重要意义.

关键词：非尾气颗粒物轮胎磨损轻型汽车排放因子理化特征