作者： 李藏龙;李翔晟;梅琳;曾军;张心成

期刊： 化工新型材料,2023年51(08):95-99 ISSN：1006-3536

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院;中南大学粉末冶金国家重点实验室

关键词： 锂离子电池;粘结剂;硅负极材料;复合材料;电化学性能

摘要： 锂离子电池硅负极材料具有比容量高、电压平台低等优势,粘结剂的结构和类型对硅负极的电化学储能性能具有较大影响。选取不同结构的粘结剂(聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺)分别与硅/多孔石墨烯复合材料混合制浆涂布...展开更多 锂离子电池硅负极材料具有比容量高、电压平台低等优势,粘结剂的结构和类型对硅负极的电化学储能性能具有较大影响。选取不同结构的粘结剂(聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺)分别与硅/多孔石墨烯复合材料混合制浆涂布,组装成锂离子半电池。在相同的电流密度下,研究不同粘结剂对硅/多孔石墨烯复合负极材料的电化学储能影响。测试结果表明,以聚丙烯酰胺作为粘结剂的硅/多孔石墨烯复合负极材料,首次放电循环比容量为2623mAh/g,初始库伦效率为84.4%,循环100次后比容量仍保持为1462mAh/g。相较于其他粘结剂,聚丙烯酰胺的三维交联网络结构具有较强的机械强度,可以通过其共价网络结构来缓解Si负极体积膨胀造成的容量衰减现象。本研究可为锂离子电池硅复合负极材料粘结剂的选择和设计提供依据。收起

语种： 中文

作者： 张心成;李翔晟;李藏龙;曾军;秦祥

期刊： 电子测量技术,2023年46(11):57-65 ISSN：1002-7300

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院 长沙 410004;[秦祥; 李翔晟; 曾军; 张心成; 李藏龙] 中南林业科技大学

关键词： 锂电池;荷电状态;注意力机制

摘要： 锂电池荷电状态(SOC)的准确估计对提高电池的动态性能和能量利用率至关重要.针对现有神经网络SOC估计方法在复杂工况下存在精度低,稳定性差等问题,本文提出一种改进GRU模型算法对SOC进行估计.首先将1DCNN和Bi-GRU相结合并添加注意力机制,构建1DCNN-Bi-GRU-ATT模型.其次,为解决ReLU激活函数易出现死神经元现象,将其改进为PReLU激活函数.同时,为解决 MSE-Loss易受复杂工况中电池异常数据影响和MAE-Loss收敛速度较慢等问题,改用Huber-Loss作为网络损失函数.最后,将Adam算法使用Nesterov加速梯度改进为Nadam算法.锂电池SOC估计实验结果表明,在12种复杂工况下该模型算法的均方根误差和平均绝对误差的平均值分别为1.181 7%和0.924 1%,与改进前及其他模型相比,本文模型在12种情况中综合表现更为稳定和准确,有更高的泛化性.

语种： 中文

作者： 曾军;李翔晟;欧阳立芳;李藏龙;张心成;...

期刊： 化工新型材料,2023年51(04):115-118+125 ISSN：1006-3536

作者机构： [曾军; 李翔晟; 欧阳立芳; 李藏龙; 张心成; 陈志峰] 中南林业科技大学机电工程学院

关键词： 复合相变材料;制备;导热系数;潜热

摘要： 膨胀石墨(EG)是多孔吸附材料中具有优良传热效果的材料。为进一步提高石蜡(PW)/EG复合相变材料的热性能,以PW为相变主材,EG为载体,碳化硅(SiC)、碳纤维(CF)或活性炭(AC)为强化传热介质,通过熔融共混法制备...展开更多 膨胀石墨(EG)是多孔吸附材料中具有优良传热效果的材料。为进一步提高石蜡(PW)/EG复合相变材料的热性能,以PW为相变主材,EG为载体,碳化硅(SiC)、碳纤维(CF)或活性炭(AC)为强化传热介质,通过熔融共混法制备了不同质量分数配比的复合相变材料(CPCM)并压制成形。采用导热系数测试仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜对CPCM的热性能进行测试和表征。结果表明,当CPCM中PW∶EG∶SiC(质量比)为70∶25∶5时,CPCM的导热系数为1.827W/(m·K),潜热为147.2J/g,分别为PW∶EG=70∶30的CPCM的1.022倍和1.036倍。所制备的CPCM没有新物质产生,相变温度合适,微观结构紧凑,热性能好。收起

语种： 中文

作者： 王雨妍;李翔晟;陈志峰;欧阳立芳;蒋宇阳

期刊： 电源技术,2022年46(5):536-540 ISSN：1002-087X

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;[蒋宇阳; 李翔晟; 欧阳立芳; 王雨妍; 陈志峰] 中南林业科技大学

关键词： 锂离子电池;荷电状态;参数在线辨识;H无穷滤波;自适应扩展卡尔曼滤波

摘要： 锂电池荷电状态（SOC）的准确估计对提高电池的动态性能和能量利用率至关重要。针对现有卡尔曼滤波SOC估计方法存在估计精度低、鲁棒性差等问题，采用锂离子电池的二阶电阻-电容等效电路模型，通过HPPC循环脉冲实验和动态应力测试工况放电实验，结合带可变遗忘因子的递推最小二乘法（VFFRLS）及开窗理论,对等效电路模型参数进行在线辨识，提出利用自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）算法和H∞滤波算法联合估计SOC的方法。结果表明：与AEKF算法相比，在DST工况下该算法可以使电池荷电状态估计的最大绝对误差减小3.902 9%，平均绝对误差减小0.962 2%，均方根误差减小0.551 5%。与H∞滤波算法相比，在DST工况下该算法可以使电池荷电状态估计最大绝对误差减小1.309%，平均绝对误差减小2.893 4%，均方根误差减小2.613 6%。

语种： 中文

作者： 欧阳立芳;郭美华;李翔晟;陈志峰;王雨妍;...

期刊： 化工新型材料,2022年50(5):146-150 ISSN：1006-3536

作者机构： [陈志峰; 王雨妍; 李翔晟; 欧阳立芳; 李藏龙] 中南林业科技大学机电工程学院;[郭美华] 中山职业技术学院

关键词： 复合相变材料;制备;潜热值;过冷度;导热系数

摘要： 相变材料在热能储存和热管理方面表现出了良好的应用前景,为了解决石蜡相变材料的低导热问题,以石蜡(PW)为基体,碳纤维(CF)和膨胀石墨(EG)为强化导热添加剂,采用熔融共混法制备了EG-CF/PW三元复合相变材料。研究PW在固定含量为60%和85%下,不同CF与EG添加比例对复合相变材料潜热值、过冷度及导热系数的影响。结果表明:当EG-CF/PW三元复合相变材料中CF∶EG为20%∶20%时,复合相变材料导热系数的最大值为1.259W/(m·K),是CF40-PW60二元复合相变材料导热系数的1.699倍,PW的6.295倍;当PW含量为60%时,在CF-PW二元复合相变材料中通过改变CF含量并添加EG导热添加剂,可保证潜热值变化很小的前提下,大幅度提高复合相变材料导热系数并降低其过冷度,PW很好地被吸附在EG表面及孔隙上,CF与EG相互交错形成有效的面接触,传热性能更佳。

语种： 中文

作者： 张继龙;陈江英;李翔晟

期刊： 电源技术,2021年45(02):190-194 ISSN：1002-087X

作者机构： [张继龙; 李翔晟] 中南林业科技大学机电工程学院;[陈江英] 众泰控股集团汽车工程研究院

关键词： 动力电池;多蛇形流道;变结构;冷却板;散热性能

摘要： 动力电池的散热性能由冷却板冷却流道的面积、位置和液流流向决定。以冷却板最高板温、平均板温、温度标准差为评价指标,利用计算流体力学（CFD）方法研究了流道面积、流道位置、液流流向对多蛇形变结构流道冷却板模型散热性能的影响。结果表明,增大流道面积可降低流体压降和冷却板平均板温,但以牺牲冷却板温度均匀性为一定代价;对流道尺寸固定不变的多蛇形流道冷却板,当流道截面长宽比不大于3时,设置逆流流道能降低冷却板温度标准差;冷却板的散热性能因冷却流道在冷却板上的位置不同而产生较大差异,流道最佳布置位置沿冷却板水平中心线向流道空间分布更均匀一侧偏移。

语种： 中文

作者： 陈志峰;陈江英;李翔晟;欧阳立芳;王雨妍

期刊： 电源技术,2021年45(10):1283-1286 ISSN：1002-087X

作者机构： [陈志峰; 王雨妍; 李翔晟; 欧阳立芳] 中南林业科技大学机电工程学院;[陈江英] 众泰控股集团汽车工程研究院

关键词： 动力电池;热管理;相变材料;导热翅片

摘要： 动力电池散热性能对电动汽车正常运行至关重要.为强化相变材料导热能力,改善动力电池散热效果,以动力电池最高温度和温差作为评价指标,用计算流体力学(CFD)方法研究在相变材料(PCM)中加入不同结构形状和数量的导热翅片对动力电池散热性能的影响.结果表明,添加弧形结构翅片比不添加时电池最高温度和温差降幅分别为7.99和0.67 K;在可用空间内,增加翅片数量,电池最高温度和温差的下降幅度不按比例增大.当加入4个翅片时,电池最高温度和温差下降幅度最大.

语种： 中文

作者： Chen, Zhifeng;Li, Xiangsheng;Zhang, Jilong;Ouyang, Lifang;Wang, Yuyan;...

期刊： NUMERICAL HEAT TRANSFER PART A-APPLICATIONS,2021年80(11):535-555 ISSN：1040-7782

通讯作者： Xiangsheng Li

作者机构： [Ouyang, Lifang; Jiang, Yuyang; Wang, Yuyan; Chen, Zhifeng; Li, Xiangsheng; Zhang, Jilong] Cent South Univ Forestry & Technol, Sch Mech & Elect Engn, Changsha 410004, Peoples R China.

通讯机构： [Xiangsheng Li] S;School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, P.R. China

摘要： The further development of battery thermal management phase change material (PCM) cooling technology is limited by the low thermal conductivity of a single PCM. In order to enhance the performance of thermal conductivity of phase change materials and improve the heat dissipation capacity of power battery, the fin with high thermal conductivity is used as a style of enhance heat transfer to phase change materials. The computational fluid dynamics (CFD) method is used to study the effect of parameters, such as shape, number and material of high thermal conductivity fins added in PCM as well as the air convection coefficient of shell on the heat dissipation performance of lithium ion power battery. The results show that the maximum temperature of the battery decreases the most, which is 5.57 K, when the oblique-oblique fins are added, compared with the fin without enhanced heat transfer in PCM. In the limited available space, the decrease rate of the maximum temperature of the battery does not increase with the increase of the number of oblique-oblique fins. When four oblique-oblique fins are added, the rate of decrease in the maximum temperature of the battery is the maximum, which is 0.47%. According to the thermal physical properties of each fin material and the simulation results, aluminum is the best choice for fin material. As for the convection coefficient of the air, the greater the value, the better the heat dissipation effect of the battery is.

语种： 英文

作者： 李潇;陈江英;李翔晟

期刊： 电源技术,2020年44(10):1438-1442 ISSN：1002-087X

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院;[陈江英] 众泰控股集团汽车工程研究院;[李翔晟; 李潇] 中南林业科技大学

关键词： 锂离子电池;热管理;液冷板结构;双向流道;仿真模型

摘要： 为了强化动力电池热管理系统的性能,提高电池组的散热能力和温度一致性,提出了一种基于对角双向流道结构的液冷板新设计方案。以多排布置的方形锂离子电池组为研究对象,借鉴Bernardi生热速率模型,运用Flotherm有限元分析软件建立液冷式锂离子电池组热管理系统的CFD仿真模型,通过调节该液冷板的结构参数,对冷板结构进行优化,满足系统的散热能力和温度一致性要求。研究结果表明:该液冷板在满足散热能力的同时能够很好地控制电池组的温度一致性,电池组的最大温差为2.4℃,相较于其他两种结构形式的液冷板,其温度一致性优势明显;通过调节该液冷板中矩形流道的宽度、相关流道的间距和冷却液流动速度,散热能力和温度一致性得到加强,最大温差极限可降至1.0℃,保证电池组处于合适的工作温度范围内。

语种： 中文

作者： 邹晓辉;李翔晟;张继龙;李潇

期刊： 电源技术,2020年44(4):527-531 ISSN：1002-087X

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;[张继龙; 李潇; 李翔晟; 邹晓辉] 中南林业科技大学

关键词： 动力电池;电池模组;热管理;冷却板;流道变结构

摘要： 针对电动汽车动力电池对温度变化敏感所导致的使用性能衰减、续航里程不足的问题,研究了冷却板热管流道结构对动力电池模组温度及一致性的影响。提出采用变结构热管流道设计,对电池模组温度进行有效控制。根据冷却板和热管流道结构布置及温控要求,针对新型热管流道变结构,建立电池模组液冷散热有限元模型,得出在3 C放电倍率下流道变结构对电池模组温度场的影响规律。通过FLUENT仿真分析,结果表明采用新型流道变结构冷却板比传统流道结构冷却板对动力电池模组的冷却效果更好,其中90°S型流道变结构可以使动力电池模组的最高温度降低0.56 K,光滑弯曲流道变结构可以使动力电池之间的温差降低0.36 K。

语种： 中文

作者： 黄瑞铭;李翔晟

期刊： 矿冶工程,2019年39(3):20-24 ISSN：0253-6099

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院;[黄瑞铭] 长沙矿冶研究院有限责任公司;[李翔晟] 中南林业科技大学

关键词： 深海采矿;集矿车;模糊控制;水声定位;水下试验

摘要： 对履带式集矿车进行了速度控制与轨迹跟踪系统设计,针对左右两边履带在相同输出情况下速度不一致现象,运用模糊控制调整左右履带速度差。根据长基线水声定位系统的原理设计实验室水池定位系统,在进行水下试验时实现对集矿车的精确定位与轨迹跟踪。实车水下试验结果证实,速度测量精确且稳定,加入模糊控制后左右履带速度达到平衡;水池定位系统可实现对集矿车的轨迹跟踪,行走轨迹表明集矿车可在水底自动直线行走,为集矿系统进行海试提供了基础保障。

语种： 中文

作者： 叶文;李翔晟;单外平

期刊： 计算机应用,2018年38(A02):67-71 ISSN：1001-9081

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[叶文; 单外平; 李翔晟] 中南林业科技大学

关键词： 汽车;机械式自动变速器;换挡;电动机;布谷鸟搜索;神经网络

摘要： 针对神经网络在训练过程中出现权值和阈值更新不及时和误差较大等问题,提出一种基于改进布谷鸟搜索（CS）算法优化神经网络训练权值和阈值的方法,该算法模拟布谷鸟繁殖策略能够对电控机械式自动变速器（AMT）换挡电机进行位置和转矩实时跟踪控制以提高AMT换挡精度。通过对AMT换挡电机进行建模和仿真,研究经CS算法优化后的神经网络在控制电机时负载转矩的瞬态响应性能和抗负载扰动能力。通过与常规神经网络训练方法对比,结果表明,改进的CS算法优化神经网络控制策略在负载扰动、跟踪精度、控制响应等方面具有良好的动态性能和鲁棒性,其中响应时间和达到稳态时间分别减少了0. 02 s和0. 08 s,因此所提出的改进CS优化神经网络控制策略能够有效改善网络训练方法提高AMT的换挡品质。

语种： 中文

作者： 单外平;李翔晟;叶文

期刊： 机械传动,2018年42(11):40-45 ISSN：1004-2539

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004;[叶文; 李翔晟; 单外平] 中南林业科技大学

关键词： 汽车;全电AMT;离合器;接合力轨迹;接合品质

摘要： 在汽车机械式变速器动力传动系统中,离合器的结合品质直接影响汽车起步、换挡平顺性和乘坐舒适性,尤其是汽车的起步品质。针对机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)汽车起步换挡的控制要求,根据人们在汽车起步和换挡过程中操纵离合器的基本规律,通过结合过程中汽车传动系动力学分析,确定3个结合力轨迹特征,根据轨迹特征定义出离合器结合时的6种特征结合力轨迹。以汽车起步时对离合器结合品质的要求,通过6种特征结合力轨迹对离合器接合品质的影响的比较分析,确定离合器新的接合力轨迹;并根据离合器结合品质的评价指标,通过改进离合器执行器结构和控制转矩变化和增长速率实现新的接合力轨迹。仿真结果表明,所确定的离合器新的结合力轨迹能有效提高离合器的结合品质,从而达到改善汽车起步和换挡品质的目的。

语种： 中文

作者： 张琦;蒋淑霞;李翔晟;薛行健

期刊： 计算机仿真,2017年34(4):176-181 ISSN：1006-9348

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学交通运输与物流学院,湖南长沙,410004;[蒋淑霞; 张琦; 李翔晟; 薛行健] 中南林业科技大学

关键词： 发动机;点火波形;小波阈值去噪;神经网络;特征提取

摘要： 火花塞间隙异常是造成发动机积碳、动力不足的重要原因，由于其处于气缸内部，工作存在很强的干扰，现有的技术很难实现对其准确监测。应用小波阈值分析对发动机次级点火波形降噪，将提取到的特征曲线作为BP神经网络的输入，反复训练神经网络以获得最佳网络参数，利用该网络结构分析发动机次级点火波形与火花塞间隙的对应关系。通过实验证明该研究方案对预设的火花塞间隙分类区分达到了较准确的识别效果，可实现不拆机监测火花塞间隙区间的目标，并为实现发动机不解体在线故障诊断提供理论方法。

语种： 中文

作者： 成岳华;李翔晟;罗俊勇

期刊： 计算机仿真,2016年33(4):227-231 ISSN：1006-9348

作者机构： [成岳华; 李翔晟; 罗俊勇] 中南林业科技大学机电工程学院, 湖南, 长沙, 410004

关键词： 电控机械式自动变速器;换挡规律;燃油经济性;动态规划;优化

摘要： 研究电控机械式自动变速器(AMT)换挡过程过程优化,可减少油耗。由于换挡为加速或减速的动态过程,非线性程度高,时变性强,而传统换挡规律难以正确反映驾驶员意图,易造成频繁换挡和循环换挡,影响汽车燃油经济性的问题,提出一种采用动态规划的优化算法。以整个循环工况内汽车燃油消耗最小为优化目标,发动机转速和变速器挡位作为状态变量,利用动态规划算法制定换挡规律,运用CRUISE软件建立AMT整车仿真模型,在UDC城市循环工况下进行仿真验证。仿真结果表明,动态规划算法的换挡规律发动机转速波动减小,换挡频率明显降低,汽车燃油经济性有明显提高,验证了优化算法的准确性与合理性,为换挡规律的研究提供了一种新的思路。

语种： 中文

作者： 邹艳;李翔晟;杨汉乾

期刊： 计算机仿真,2015年32(5):284-289 ISSN：1006-9348

作者机构： [邹艳; 李翔晟] 中南林业科技大学机电工程学院;[杨汉乾] 中南林业科技大学交通运输与物流学院;湖南大学先进动力总成技术研究中心

关键词： 柴油机;两级可调增压;仿真;匹配

摘要： 柴油机两级涡轮增压技术优化,是为改进内燃机低速扭矩和瞬态响应特性,提升燃油经济性。对某车用重型柴油机进行两级可调涡轮增压系统的匹配研究,采用GT-power软件建立了两级可调增压系统的计算模型,并利用台架试验数据校准了原机模型;进一步以增压压力为目标控制参数,采用软件中的PID模块分段控制废气旁通阀开度,合理分配高低级增压比,并对柴油机外特性稳定工况进行计算。研究结果表明,匹配后的发动机低速扭矩达到目标,高速比油耗降低。改进方法能在实际工程运用中为发动机增压系统的匹配提供选择。

语种： 中文

作者： 杨汉乾;邹艳;吴家钰;李翔晟;胡辽平

期刊： 车用发动机,2015年(5):80-86 ISSN：1001-2222

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院;[胡辽平] 湖南天雁机械有限责任公司;中南大学能源科学与工程学院;[李翔晟; 杨汉乾; 邹艳; 吴家钰] 中南林业科技大学

关键词： 增压汽油机;排气歧管;压力波;瞬态响应

摘要： 利用台架试验数据校准了增压直喷汽油机一维性能仿真模型 ,应用校准后的模型研究了低速（1 500 r/min）全负荷工况不同排气歧管长度下排气阀口与涡轮机入口处的压力波动特性 ,并对压力波动形态与低速增压压力的建立、瞬态响应、缸内充气效率等的关联性进行了深入分析.研究结果表明 ：在现有排气歧管结构形式下 ,在低转速宜采用较短歧管 ,从而有望获得更高的增压压力和扭矩 ;相继工作的气缸不宜在涡轮机前共用一根排气总管 ,否则容易引起废气倒流 ,而且歧管越短倒流越严重 ;排气歧管中的压力波在传向涡轮机入口过程中被＂均值化＂ ,不能充分应用排气压力波动效应来提高低速扭矩和改善增压延迟.

语种： 中文

作者： 刘代志;李翔晟;成岳华;刘建泽

期刊： 计算机仿真,2015年32(10):186-189,195 ISSN：1006-9348

作者机构： [刘代志; 李翔晟; 成岳华; 刘建泽] 中南林业科技大学机电工程学院

关键词： 换档规律;动力性;质量变化;电控机械式自动变速箱

摘要： 相对于两参数换档规律,动态三参数(车速、油门开度、加速度)换档规律结合了发动机的动态特性,车辆的动力性能有了较大改善,但车辆质量变化时,车辆动力性能下降问题比较突出.为了解决动力性下降的问题,在动态三参数的基础上,加入质量控制参数,应用MATLAB/Simulink软件建立电控机械式自动变速箱(AMT)车辆动力性换档规律整车仿真模型,并与配备三参数换档规律车辆的动力性能进行比较分析,结果表明:四参数换档规律车辆动力性明显提高,验证了创新方案的合理性和优越性.

语种： 中文

作者： 杨乐;李翔晟

期刊： 制造业自动化,2014年(7):101-104 ISSN：1009-0134

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[李翔晟; 杨乐] 中南林业科技大学

关键词： 起步品质;模糊控制

摘要： AMT车辆的起步品质直接影响车辆的驾驶舒适性。对离合器的接合过程进行合理控制，能有效改善车辆的起步效果。在MATLAB上，以油门开度、油门开度变化率、离合器主从动盘转速差比、起步阻力作为模糊控制器的输入量，制定了接合过程中离合器接合速度控制规则，设计了离合器模糊控制算法，建立了离合器接合模型并进行仿真。仿真结果表明，以四参数作为控制系统的输入量，能真实的反映驾驶员起步意图和道路条件的变化，有效的控制离合器的接合速度，改善离合器的接合质量。

语种： 中文

作者： 申一方;李翔晟;蒋淑霞

期刊： 制造业自动化,2014年(6):82-85 ISSN：1009-0134

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[蒋淑霞; 李翔晟; 申一方] 中南林业科技大学

关键词： 空气悬架;弹簧参数;非线性振动模型;道路友好性

摘要： 本文从空气力学的角度分析了空气弹簧弹力变化过程，引入了多个弹簧参数来计算弹力，然后建立了空气弹簧非线性振动模型。以此为基础在Matlab/Simulink中构建了空气悬架1/4车辆两自由度模型。模拟了车辆的行驶情况，评价了其道路友好性，并与参数相同的被动悬架作比较。结果表明：该非线性振动模型能够正确的模拟空气弹簧工作过程；相同条件下使用空气悬架可减小车辆对道路的损坏，降低公路运输和道路养护支出。

语种： 中文