文章详细-航空锂电池健康管理技术研究

　　所属单位：

　　郑州航空工业管理学院，航空发动机学院

　　服务产业：

　　航空航天及卫星应用产业链

　　成果简介：

　　面向绿色航空和智慧航空的发展趋势，聚焦电动力航空发动机可靠性和安全性提升，重点突破动力锂电池建模、状态估计和寿命预测的技术难题，为通用航空器的安全运行提供可靠的技术支撑。研究构建了适用于飞行工况的锂电池半经验机理模型，提出了基于数模联动的电池健康状态及荷电状态预测技术，形成了一套便于轻量化部署的低空无人机动力电池健康管理方案。

　　该成果创新性提出了一种适用于复杂工况的锂电池滞回集总模型，该模型仅需一套固定的模型参数，即可适应不同的工况条件和荷电状态条件，并且在不同工况下均可以满足均方根误差≤3%；在电池健康状态估计方面，提出的经验-数据驱动的轻量化SOH估计方法，在线应用的均方根误差≤2%，并且该方法将复杂退化问题分解为主要趋势和局部波动的处理方式具有成本优势和工程应用潜力，便于低空无人机上的轻量化部署；研究的考虑滞回效应的全寿命周期SOC估计方法，在不同SOH与工况条件下的均方根误差≤1.5%，并且该方法将电池健康状态引入荷电状态估计过程，可以有效提升方法在全寿命周期内的准确性和优越性。相关研究得到了国家自然科学基金项目的资助，并且正与中信重工洛阳储变电系统有限公司开展联合科技攻关，相关成果获河南省航空航天科学技术进步奖一等奖。

　　应用情况：

　　本成果面向我省航空航天及卫星应用产业链，能够应用于锂电池产业升级、低空无人机运营、通用航空器维修等领域。深度适配通用航空产业链、赋能新能源产业链，有望与通航、锂电、物流等企业实现技术集成，形成有竞争优势的产品和服务，助力我省低空经济高质量发展和新能源市场可持续发展。

　　团队简介：

　　本成果依托航空发动机先进测试技术河南省科技创新团队开展研究。该团队长期从事该领域的研究工作，对锂电池制备与试验、SOH估计和寿命预测等理论和技术有深入的了解，积累了大量的基础资料和科研经验。其中，在电源建模、健康管理、热管理和能量管理技术研究上，承担了国家自然基金、河南省自然基金、科技攻关、技术委托等各类项目20余项，相关成果在《Journal of Energy Storage》《ACS Omega》《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》等SCI期刊发表；在高能量密度体系电源及电源集成技术研制上，开展了多年的预先研究和应用研究，具有专利60余项，获得省部级科技进步奖2项，主持/参与编制行业标准2项，并为航空工业、航天科工、中国兵器等单位长期提供技术和产品服务。

　　联系人：方鹏亚联系电话：19937106057