青年人才风采展示——陈奎:动力/储能电池管理关键技术研究
青年人才风采展示

青年人才风采展示——陈奎:动力/储能电池管理关键技术研究

2023-06-12

  陈奎,西南交通大学电气工程学院副研究员。主要从事动力/储能电池健康管理系统、电池状态估计、故障诊断、大数据人工智能及其应用、电气设备耐久性与健康管理关键技术研究。2016年由国家留学基金委公派至法国勃艮第-弗朗什孔泰大学国家科学研究中心(CNRS)攻读电气工程专业博士学位,2020年在法国国家科学研究中心电池实验室(FCLAB)开展博士后研究工作。2022年5月,以引进人才回国加入西南交通大学吴广宁教授团队,作为“轨道交通牵引供电安全保障技术”国家重点领域创新团队的骨干成员。主研欧盟第七框架计划、国家自然科学基金、法国国家科研署、法国国家投资银行等10余项科研项目。以第一作者/通讯作者在Applied Energy, Energy Conversion and Management, ISA Transactions, IEEE Transactions on Energy Conversion等期刊发表SCI论文14篇。研究成果被中国工程院院士孙逢春教授、苏州大学国家杰青、国家重点研发计划项目首席科学家严锋教授、中国科学院大连化学物理研究所万人计划邵志刚研究员、法国国家科学研究中心创新奖章获得者Daniel Hissel教授等电池储能领域知名专家学者引用、正面评价和跟踪研究,并发表于Energy & Environmental Science(IF:39.714)等43本高水平期刊。受邀担任包括Applied Energy, Reliability Engineering & System Safety, IEEE Transactions on Transportation Electrification等17本SCI期刊审稿专家。

  在欧盟第七框架计划、国家留学基金委、法国交通部、法国电力集团(EDF)等单位支持下,在吴广宁教授的悉心指导下,从电池管理系统、状态评估、寿命预测三个方面开展研究工作:

  (1)电池管理系统

  建立了电池荷电状态(SOC)与充放电电压、电流、温度的映射关系,结合粒子群优化算法和多核相关向量机,提出大数据人工智能分析的电池管理系统,实现了充放电状态下电池SOC高精度的估计,为大型储能系统海量电池SOC智能估计提供了理论和方法。

  (2)电池老化评估模型

  提出了鲁棒局部加权平滑方法重构测量数据以过滤干扰,提取了电池容量老化相关的特征量,结合遗传算法和改进极限学习机,开发了电池容量健康状态评估技术;提取了充电曲线和增量容量曲线上电池欧姆电阻与传荷电阻的表征指标,结合灰色关联度分析、布谷鸟搜索算法和支持向量回归,建立了电池欧姆电阻与传荷电阻评估模型。

  (3)电池寿命预测方法

  提出移动窗口方法迭代训练电池寿命预测模型,开发小波分析技术,攻克了电池不可逆老化参数与可逆老化参数的有效辨识难题;结合智能优化算法和数据驱动方法,提出了复杂工况下电池剩余寿命预测方法,为电池检修维护提供了基础。

  未来将持续开展电池耐久性和安全性研究,攻坚克难,回报祖国,为我国能源强国贡献一份力量。