01 研究背景
随着新型电力系统等新兴产业的发展,对大容量、强续航、长循环寿命和高可靠性的规模化储能系统需求不断提高。当前核心技术难题主要集中在智慧储能领域,智慧储能研究院结合国家双碳背景,通过产学研深度融合,聚焦开展储能系统在线安全监测技术研究,实现核心技术产业化应用跨越。王顺利教授作为学术院长和常务副院长,拥有丰富的科研经验和荣誉,包括国家电器安全质量检测中心学术带头人、JET Fellow、RsA Fellow、全球前2%顶尖科学家等,并采用梯队化传承机制,致力于打造具有国际影响力的创新团队。团队承担国家自然科学基金、国家重点研发等项目56项,发表SCI-1区TOP等期刊文章258篇,获批授权国际/国内发明专利等知识产权53项,获第48届日内瓦发明展金奖等科技奖励23项,与多所高校和大型企业合作,研发了多台套储能系统自动化测控设备,相关研究成果已在多家单位使用,社会和经济效益显著。
02 研究内容
研究内容围绕储能系统安全可靠应用目标,进行储能管理和复杂工况安全监测核心技术研究,突破多重噪声下的信息特征提取、性能状态评估与安全监测等关键难题。主要创新点包括:
- 基础层:创新适用于复杂工况的储能系统高精度时变参数检测与建模体系,构建多物理域动力学耦合与解耦模型、多时间尺度集总电特性模型、全周期老化情形动态迁移模型、动态电流-温度混合修正模型等。
- 算法层:研发高可靠性储能系统安全监测核心模块,包括递推最小一乘模型参数辨识、动态权重粒子群优化模型参数辨识、多维优化平滑变结构参数辨识、前馈长短期记忆全周期SOC估计、基于注意力修正机制的特征提取、门控神经网络估计性能优化、双向预控循环滤波SOE估计、多限制因子融合SOP估算、多层优化极限学习健康状态评估、迟滞-双极化SOC/SOE联合估计、多约束自适应SOC/SOP协同预估、双参量输入SOC与SOH联合评估等。
- 策略层:研制高可靠性储能系统安全监测核心器件、模块与系统装备,探索多准则决策信息融合安全监测机制,实现考虑均衡和老化校正的安全状态监测、基于数字孪生技术的远程交互管理、云边端协同储能系统智能管控部署等。
- 应用层:融合经济、社会和生态环境效益为一体的现代储能技术集成创新,开发多个类型的新一代储能系统测控装备并在多个高新领域推广应用,实现核心技术转化与自主可控产品研发,促进储能产业发展。
03 研究成果
- 平台建设:建设单体-模组-集装箱多层级实验测试和特性分析平台。
- 科研产出:承担国家自然科学基金、国家重点研发等项目56项,发表SCI-1区TOP等期刊文章258篇,获批授权国际/国内发明专利等知识产权53项。
- 著作出版:在EIsevier和IET等国内外著名出版社出版著作9部,科学出版社2部。
- 荣誉奖励:荣获第48届日内瓦发明展金奖等荣誉称号或奖励23项。
- 人才培养:培养了大批高层次优秀人才,在清华大学等高校继续深造,在电力公司、宁德时代、比亚迪等单位就业,带动电池研发、电动汽车和大规模储能等上下游产业链的发展。
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