電池狀態估計的案例
電動車國標再修訂，談談機器學習如何提高電池安全性
在對重量和容量更敏感的電動汽車領域，鋰離子電池可謂一統天下。
三、何為電池管理系統？它如何提高鋰電池安全？
電池管理系統（Battery Management System，BMS）俗稱電池管家，核心功能除了開篇提到的電池物理參數實時監測、充放電管理和熱管理，還包括電池狀態估計。
從內因加外因，采用限制加預防的方式，防止電池老化失控，尤其是熱失控。
目前偏高端的鋰電自行車才會安裝BMS，低端電動車普遍使用電池保護板。
保護板具有檢測單體電芯、放過充的基本功能，但它和BMS之間依然類似功能機和智能機的差距。
相比電動自行車，電動汽車的動力電池容量更大，電壓電流更高。串并聯的電芯數量也更多，每個電芯的狀態都會影響整體狀態。
因此，電動汽車配置的BMS功能也更加完善，技術難度更高。尤其是電池包的狀態估計，可謂難上加難。
很多人擔心的電池老化，即“不存電”，就是電池需估計的狀態參數之一。
鋰電池充放電過程并非純可逆過程，其電極材料在每次充放電過程中都會受到不可逆的損傷 ，電池有效容量出現衰退。
按照新能源汽車國家標準，電池容量衰減至額定容量的80%以下時就將面臨退役。
電池健康狀態（State of Health，SOH）是衡量電池是否老化的重要指標，其定義為電池當前實際容量與額定容量的比值。
除了電池老化，每位電車司機都會時刻關注汽車的剩余電量，沒電了及時充電，否則會焦慮，腦門冒汗。那么如何知道電池當前的剩余電量？
此時就要看電池荷電狀態（State of Charge，SOC），它指的是一定溫度下，電池剩余電量與標稱電量之比，即我們關心的剩余電量百分比。
SOH和SOC之所以需要“估計”或者說“預測”，是因為它們無法像溫度那樣用傳感器測量得到。
展開 動力電池液冷系統(VOF)流動狀態模擬 ￥20
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本次操作采用的軟件如下：前處理軟件為SCDM抽取流體，導入starccm+求解。
將x_t 文件導入SCDM里面，然后抽取液冷板內部流體體積。
2.流體抽取成功后如下圖顯示：
3.另存為fluid.x_t 或者是step的格式。
4.打開starccm+軟件，新建一個.star文件，一般核數根據自己的電腦性能來選擇，設置核數越大計算越快。
5.打開剛剛保存的fluid.x_t文件，導入之后檢查模型。
6.對導入之后的模型進行合并曲面操作Geometry——Parts——fluid——surfaces——按住shift選擇所有的表面——右鍵——選擇combine——合并為一個面。
7.合并了所有的面以后，需要對模型進行破面壓印檢查。
選擇Execute ALL，執行。
檢查確保沒有穿刺面和破面，然后點擊左下角的close關閉表面修復界面
8.分離出進口（inlet）和出口（outlet）的表面Geometry——Parts——fluid——surfaces——fluid——split by patch，從合并的流體表面中分離出進口和出口的面。
利用同樣的方法，分離出出口區域表面outlet1和outlet2
分離完成后，如下圖所示，會有四個表面，整體流道，進口，兩個出口表面。
9.將parts下面的surface分配給regions，設置流道邊界條件Geometry——Parts——fluid——右鍵——Assign Parts to regions。
在上面的設置中，選擇為每個part創建一個區域，為每一個part的表面創造一個邊界，選擇好后，點擊apply
展開 基于Comsol的超聲探測鋰電池SOC狀態仿真分析
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</div><p> 來自德國Fraunhofer硅酸鹽研究所的Lukas Gold等人提出了一種利用超聲波檢測的手段確定鋰離子電池SoC狀態的方法。為了便于理解Lukas Gold提出的方法的工作原理，我們需要簡單介紹一下鋰離子電池的反應原理，在鋰離子電池充電的過程中，Li+首先從正極脫出，擴散負極表面，然后嵌入到石墨負極的晶格內部，隨著Li+的嵌入，石墨顆粒會發生一定程度的體積膨脹，導致負極極片的孔隙率發生變化，而超聲波對于孔隙率的變化十分敏感，因此也就能夠高靈敏的檢測電池的SoC狀態。
展開 讀者投稿｜純電動汽車動力電池管理系統五部曲之二：單體電池建模研究
第一篇 動力電池試驗研究
第二篇 單體電池建模研究
純電動汽車的主要能量來源為動力電池系統，其性能直接影響整車的經濟性、動力性和可靠性。電動汽車與傳統燃油汽車最大的區別是用動力電池作為動力驅動，而作為銜接電池組、整車系統和電機的重要紐帶，電池管理系統(BMS)的重要性不言而喻。完善的 BMS能夠有效提高電池的利用率，防止電池出現過充電和過放電，并且延長電池的使用壽命，監控電池組及各電池單芯的運行狀態，有效預防電池組自燃，實現突發事件預警，為保障安全贏得時間。
筆者在梳理電池管理系統開發過程中的關鍵技術，為動力電池管理系統設計，測試生產提供理論基礎。計劃分為5個篇章來整理電池管理系統的開發中關鍵技術，今天首先聊一下第二篇章單體電池建模研究及模型參數。
圖1 電池管理系統開發過程中的關鍵技術
單體電池模型用以模擬電池動力學特性動態電池模型，是設計高效可靠的電池管理系統（Battery Management System）的基礎。鑒于等效電路模型簡單的結構，良好的動態響應特性，以及狀態空間方程易于求取的優點，因此非常廣泛的應用于純電動汽車電池管理系統的研究領域中。
不同單體電池模型對比
建立單體電池等效電路模型，將模型與電池辨識參數進行配比，同時利用辨識工具完成參數識別，分析電池端電壓在不同工況下的動態響應，并逐步改進電池等效電路模型，提高電池精度，為后期電池狀態估計（SOC,SOP,SOE,SOH）提供基礎。
展開 
2022 FLOWNEX功能更新 | 燃料電池和電解
例如，Flownex 能夠建立發動機冷卻水循環系統仿真，搭建包含冷卻水套、散熱器以及控制元件和閥門等循環水系統，仿真發動機不同工況，包括啟停過程中的冷卻水系統工作狀態。Flownex 也可以建立電動汽車電池管理系統仿真，實現電池物理參數實時監測、電池狀態估計、在線診斷與預警、充、放電與預充控制等。Flownex 可以建立管路通風系統，仿真通風系統在風扇轉速變化情況下，各支路的管路溫度、濕度的變化過程。
在過去幾年中，全球對 Flownex 的需求呈指數級增長，Flownex 也在不斷努力突破系統仿真的界限。在今年的新版本中，Flownex 帶來兩大新功能，分別是燃料電池和電解兩大塊內容，令人期待。
質子膜燃料電池
燃料電池部分的功能更新主要針對質子膜燃料電池，覆蓋多個方面：
流體分析功能
燃料電堆化學反應模型
泵/壓縮機模型
換熱器模型
典型壓降模型 (管路、閥等)
穩態和瞬態求解器
瞬態仿真的控制模型
電解
電解部分功能更新主要聚焦于電解循環，包含以下內容：
1 無二氧化碳排放的堿水電解循環
McPhy Energy Germany GmbH將Flownex ? SE作為他們優化堿性水電解裝置的工具。
展開 鋰離子動力電池壽命預測的研究進展
e.內阻
電池的功率內阻與電池循環壽命的聯系相當密切，當電池的功率內阻增加，電池內部電流的阻礙作用也會增加，消耗功率更大，電池循環壽命也會發生衰減。黃玉清等指出兩只電池雖然初始容量相同，但是由于各自內阻的差異，會導致電池容量的衰減率不同。
內部因素
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鋰離子電池在使用過程中，其內部會發生一系列的物理和化學變化，這些變化將會使電池容量呈衰減狀態。劉漢雨指出鋰離子電池的正負兩極都會對電池老化造成影響，從而加速容量衰減。
2、電池健康狀態估計
隨著鋰離子電池的廣泛推廣與應用，準確地評估電池健康狀態成為了必不可少的一項任務。SOH是指蓄電池容量、健康度、性能狀態。劉昊天等提出了一種基于注意力機制解碼器模型的鋰離子電池估算方法，該算法僅通過采集單個采樣周期的電壓和電流即可獲得精度較高的健康狀態估計值。梁曉靜提出了三種不同的SOH 估計方法：實驗估計法、自適應濾波法和數據驅動法，它們的優缺點如表1所示。
展開 中科院大連化物所動力電池與系統研究部招聘人工智能及計算模擬方向人才
大連化物所動力電池與系統研究部招聘人工智能及計算模擬方向人才
一、研究所簡介：
中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱“大連化物所”）創建于1949年3月，經過70年的發展，已成為基礎研究與應用研究并重、應用研究和技術轉化相結合，以任務帶學科為主要特色的綜合性研究所。發展戰略為：發揮學科綜合優勢，加強技術集成創新，以可持續發展的能源研究為主導，堅持資源環境優化、生物技術和先進材料創新協調發展，在國民經濟和國家安全中發揮不可替代的作用，創建世界一流研究所”。
因發展需要，現面向海內外誠聘電池關鍵材料與技術相關領域、儲能領域、計算化學、機器學習、分子動力學模擬等相關領域的研究人員若干名。薪酬面議，待遇參照大連化物所統一標準執行。崗位如下：
崗位一：博士后
研究方向：電池及管理系統
崗位職責：發展實驗、模型、機器學習算法、大數據等分析方法，研究電池系統、壽命機理、熱管理等，優化電化學體系設計，提高電池性能及制造工藝，開發新型電池體系、狀態估計、管理系統（BMS）等相關技術
應聘條件：擁有電化學/化學工程/材料工程/計算機/數學等專業背景博士學位，有電池、BMS、汽車等企業工作經驗者優先；熟練應用C, C++,Matlab, COMSOL, Python等語言或軟件者優先
崗位二：電池模型工程師
崗位職責：負責電池建模工作
應聘條件：擁有電化學/化學工程/材料工程/計算機/數學等專業背景博士學位，有電池、BMS、汽車等企業工作經驗者優先；熟練應用C, C++,Matlab, COMSOL, Python等語言或軟件者優先，碩士及以上學歷。
崗位三：數據分析工程師
崗位職責：負責電池建模工作
應聘條件：數學、計算機、人工智能、數據挖掘等相關專業；負責電池大數據分析及相關應用，有電池類相關行業工作經驗優先，碩士及以上學歷。
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