评审组:机械组
项目名称:锂离子电池多维状态估计和智能优化管控理论与方法
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果面向国家在新能源汽车与储能安全领域的重大需求,开展了锂离子电池多维状态估计与智能优化管控的系统研究,在电学状态高精度建模、热学状态机理揭示与预测、健康状态退化建模及寿命评估等方面取得了重要突破。研究发现了电池多维状态间的耦合规律,提出了物理机理与智能算法融合的统一建模方法,构建了兼具可解释性与工程适用性的状态估计框架,突破了电池内部不可测状态在线预测的瓶颈。成果设计了新型的热安全预警方法、能量优化调控策略与寿命预测模型,实现了热安全、能量管理与寿命延长的一体化管控。研究系统解决了复杂工况下电池状态估计精度不足、热风险预警滞后及寿命预测不稳定等难题,在新能源汽车与储能装备的电池管理系统(BMS)中具有重大应用价值。 成果创新性突出、体系完整,已在Journal of Energy Chemistry、Journal of Energy Storage、International Journal of Energy Research、Electrochimica Acta等期刊公开发表,5篇代表性论文共被他引315次,ESI高被引论文3篇。我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省自然科学奖提名条件,特此推荐。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:庞辉
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    完成项目时所在单位:西安理工大学
    对本项目主要学术贡献:完成人负责项目总体设计与理论创新,主要包括:创新引入物理信息神经网络(PINN),实现跨工况发热率的高保真估计与可解释预测;揭示放电倍率与 N/P 比对电芯热峰值与热负荷分布的协同作用,提出制造—应用协同优化路径;提出嵌入老化机理的增强单粒子模型(eSPM),建立全寿命可辨识的建模与验证体系;构建低复杂度机理观测器,实现 SOC 与负极电位的联合在线估计。
  2. 姓名:刘凯
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    完成项目时所在单位:西安理工大学
    对本项目主要学术贡献:完成人负责热学与电学状态估计方向,主要包括:提出基于机理简化的低复杂度观测器,实现了SOC与负极电位的联合在线估计,突破了传统方法仅能观测SOC的局限;建立改进电-热耦合模型并结合EKF,实现内部—表面温度的高精度协同估计;研发具可观测性保证的改进降阶电化学模型(iROEM),在保持P2D精度的同时大幅降低计算负担,解决了弱可观测与实时性难以兼顾的难题。
  3. 姓名:武龙星
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:安徽科技学院
    完成项目时所在单位:西安理工大学
    对本项目主要学术贡献:完成人提出了融合能量守恒与电-热机理约束的PINN方法,实现跨工况电池发热率的高精度估计与可解释预测。同时揭示放电倍率与N/P比对电芯热峰值和热负荷分布的协同作用,提出制造—应用协同优化路径,为电池热安全感知和快充风险防控提供了理论与方法支撑
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安理工大学
    单位贡献:紧密围绕新能源汽车和储能系统对电池安全与寿命管理的重大需求,组织科研团队开展了锂离子电池多维状态估计与智能优化管控的系统研究。单位在学科方向、科研条件和平台建设上提供了坚实保障,依托完善的电池实验平台、先进的建模与仿真环境,支撑了电学、热学与健康状态全方位的实验测试与模型验证。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处