时间域非线性激电效应的实验研究——金属模型体实验结果

金属物质模型对称四极观测实验发现,在非线性阈值之后,极化体上方会出现放电衰减速度突然加快,甚至出现负IP响应的现象。利用这一特征有可能区分可溶性和不可溶性的埋藏极化体。     

新型铝合金阳极在碱性海水溶液中的性能研究

为研究新型四元铝合金在碱性海水溶液中的电化学性能,探讨海水激活Al/AgO电池的最佳使用条件,采用稳态极化等方法,研究了新型四元铝合金阳极在碱性人工海水溶液中的电化学行为。结果表明:该合金具有较低的腐蚀速度和较高的电化学活性;NaOH质量分数为20％的人工海水溶液中,经退火处理过的铝合金阳极,在650mA/cm~2恒电流放电时,阳极电位为-1.48V(65℃,vs.Hg/HgO),氢气析出速率为0.11mL/(cm~2·min),活性物质利用率为97.2％;溶液中加入0.06moL/L Na_2SnO_3时阳极电位为-1.59V(90℃,vs.Hg/HgO),氢气析出速率为0.19mL/(cm~2·min),活性物质利用率为95.6％。     

水下脉冲放电等离子体系统及其放电特性研究

采用Ar/O2混合气体作为放电气体,脉冲电源作为驱动电源以提高放电效率,采用微孔陶瓷电极以提高放电生成的活性物质的传质效果.通过最低激发电压分析和光谱诊断·OH、H2 O2、O3等活性物质生成情况,分析不同放电条件下的靛蓝染料降解特性,系统研究了该水下放电系统的放电特性.实验结果表明:该装置最低可实现2.1 kV的低电...     

合金凝固组织对氢扩散和MH电极性能的影响

用电位阶跃法和恒电流充放电法研究了贮氢合金凝固组织中的氢扩散行为和合金氢化物（ＭＨ）电极放电的速度特性。研究表明：合金ＭＬＮｉ３．４５（ＣｏＭｎＴｉ）１．５５的各凝固组织中氢扩散系数及合金的电极性能均明显不同，随合金凝固时冷却速度增大，氢扩散系数和晶胞体积减小；合金电极的高倍率放电率主要取决于氢在合金中的扩散速度和电极表面的电催化活性。定向凝固组织具有良好的放电速度特性与其凝固组织中存在Ｎｉ的析出     

飞轮电池能量特性的仿真研究

提出了应用飞轮电池的运转状态 k来类比化学电池的荷电状态 SOC,并建立了相应的飞轮电池能量模型 ,运用 Simulink对一种典型飞轮电池进行了仿真计算     

直流道PEMFC的综合三维数学模型及其性能模拟

目的 研究质子交换膜燃料电池中扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.方法 对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池的极化性能进行数值模拟,利用该模型研究了扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.结果 增大气体扩散层孔隙率有利于提高电池的极化性能,但是应考虑孔隙率增加引起的不利影响;存在最佳的扩散层厚度使电池的极化性能最优;减小催化剂颗粒的特征尺寸可以提高电池的极化性能.结论 利用直流道质子交换膜燃料电池的综合三维数学模型,可以进行燃料电池极化性能的模拟,并能对电池的主要结构参数进行优化.     

一种检测局部放电信号的新方法

为了提取局部放电信号,提出一种基于各向异性扩散的局部放电噪声抑制方法．根据局部放电信号的特点构造了新的扩散函数,比经典的扩散函数更能有效地抑制白噪声和窄带干扰,并且保持相同的运算速度．相比于常规的小波去噪方法,该方法不受小波函数和小波分解层数选取的限制,能直接应用于空域,更加简单、有效．     

纯电动汽车用锂离子电池的建模和模型参数识别

极化电压是电池状态估算的重要参数,但不能直接测量.采用阻容模型分析,指出极化电压模型阶次与极化深度密切相关,提出一种极化电压的快速识别方法,给出变电流放电情况下电池的去极化时间和容量的计算方法,并采用FUDS模拟工况对新、旧电池和不同厂家的电池进行测试,验证了该方法的有效性和可行性,为电池状态的准确估算提供了数据支持.     

基于电动汽车行驶数据的动力电池放电性能评估

随着动力电池在新能源汽车中的广泛应用,电池故障诊断、退役电池评价等问题亟需解决,评估电池健康状态成为动力电池领域的重要课题。 在分析电动汽车行驶数据的基础上,提出了一种评估锂离子动力电池放电性能的模型。 该模型针对电池实际工作数据充放电较为随机的特点进行了调整和适配,解决了传统评估模型难以适用于实际使用场景的问题。 该模型具有低复杂度,能够快速给出评估结果,适用于大批量的电池评估。 实验表明,该模型提取的放电性能指标具有随累积行驶里程的增加而下降的趋势。 根据灰色关联分析,放电性能指标和电池容量随里程的变化具有相似趋势,能够从电池实际工作情况中评估出电池当前的放电能力,为更全面地评估电池健康状态提供参考。     

磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法

为了实现锂离子电池（LIB）内阻分量快速检测,提出通过直流内阻（DCR）测试及交流内阻测试,辨识各内阻分量的方法. 以磷酸铁锂电池为研究对象,分别采用Bulter-Volmer方程和二阶等效电路模型,模拟研究表征界面电荷转移、浓差极化过程等效电路的时间常数. 由于电荷转移速度足够快,采用直流脉冲测试获得的瞬时响应内阻通常由欧姆内阻和电化学极化内阻组成,结合交流内阻测试仪内阻检测结果,可以计算得到电化学极化内阻分量. 实验结果显示,该内阻分量测试方法不仅操作简便且具有较高的可靠性,电化学极化内阻辨识结果与电化学阻抗测试结果的最小误差小于5%.     

基于传质现象的锂电池机理建模

在比较分析各类蓄电池系统模型的基础上,提出一种基于传质现象的锂电池简化机理模型。采用COMSOL v3.5软件针对型号为IHR 18650的锰酸锂离子电池进行仿真研究,并通过放电实验对简化模型的有效性进行验证。结果表明,提出的简化模型能够较为准确地描述锂离子电池的外部特性。文中进一步对不同充/放电电流条件下的锂离子浓度和电势分布情况、设计参数对锂电池性能的影响以及锂离子浓度和电势分布随电池充/放过程的变化情况进行了仿真分析。     

基于修正参数的电动汽车SOC估算方法仿真

电动汽车电池管理系统中最为重要的一个指标就是电池荷电状态（SOC）的估算。针对铅蓄电池的反应机理和工作特性,提出了一种带修正参数的安时-开路电压结合法,分析了将电池老化、放电效率以及温度等参数进行修正后对估算结果的影响,在Matlab中建立了SOC估算仿真模型。仿真结果和实验结果对比表明,该方法具有较高精度,可以精确地反映动力电池组使用情况。     

Preparation and electrochemical properties of polymer Li-ion battery reinforced by non-woven fabric

A polymer electrolyte based on poly(vinylidene) fluoride-hexafluoropropylene was prepared by evaporating the solvent of dimethyl formamide, and non-woven fabric was used to reinforce the mechanical strength of polymer electrolyte and maintain a good interfacial property between the polymer electrolyte and electrodes. Polymer lithium batteries were assembled by using LiCoO2 as cathode material and lithium foil as anode material. Scanning electron microscopy, alternating current impedance, linear sweep voltammetry and charge-discharge tests were used to study the properties of polymer membrane and polymer Li-ion batteries. The results show that the technics of preparing polymer electrolyte by directly evaporating solvent is simple. The polymer membrane has rich micro-porous structure on both sides and exhibits 280% uptake of electrolyte solution. The electrochemical stability window of this polymer electrolyte is about 5.5 V, and its ionic conductivity at room temperature reaches 0.151 S/m. The polymer lithium battery displays an initial discharge capacity of 138 mA·h/g and discharge plateau of about 3.9 V at 0.2 current rate. After 30 cycles, its loss of discharge capacity is only 2%. When the battery discharges at 0.5 current rate, the voltage plateau is still 3.7 V. The discharge capacities of 0.5 and 1.0 current rates are 96% and 93% of that of 0.1 current rate, respectively.     

车用动力电池全生命周期寿命预测方法

为准确量化车用动力电池老化程度,提升其行业利用率,实现电池的全生命周期剩余寿命(Remaining useful life, RUL)的精确预测,提出一种基于多系数模型的车用动力电池全生命周期寿命预测方法。该方法融合重组了传统的经验指数模型和改进后的多项式回归模型,重组后的模型能在实验数据分析的基础上追踪电池全生命周期内的寿命退化趋势。该方法采用粒子滤波(Particle filter, PF)思想在线调整模型参数,设计了针对动力电池不同状态,不同容量种类的算例预测电池的RUL,通过改进多项式回归模型,传统经验指数模型以及多系数模型的预测精度对比评估模型。实验结果表明：相较于经验指数模型和改进后的多项式回归模型,本文提出的多系数模型针对电池容量衰减具有更好的拟合能力;结合粒子滤波算法,该模型无论是对在役电池还是退役电池均具有高精度的寿命预测结果。该方法对不同容量的动力电池均能准确预测电池失效时间,在电池梯次利用行业具有一定的适用性。     

低成本动力锂离子电池磷酸铁锂正极材料的合成及性能

磷酸铁锂作为动力锂离子电池的正极材料的首选,正逐渐走向市场.以廉价的Li₃PO₄,FePO₄,Fe粉为原料,一步合成了LiFePO₄/C正极材料,系统研究了葡萄糖、蔗糖和柠檬酸三种不同的碳源对磷酸铁锂性能的影响.采用TG-DTA,XRD,SEM,TEM等手段对产物进行了表征,并研究了其电化学性能.实验结果表明,以葡萄糖为碳源的LiFePO₄/C性能最好,样品颗粒呈球形,表面光滑,分散性好,颗粒表面包覆有2 nm厚的石墨碳层,颗粒之间有碳纤维连接.该样品在0.1 C充放电时首周放电容量达到162.1 mAh/g,20周之后仍然保持在155 mAh/g,显示出良好的循环性能.     

具有检测电池容量功能的充电器设计

为解决市场主流充电器缺少电池容量检测功能以及电池充满电量后不能自动断电等问题,设计了一种以MSP430单片机为控制核心、DS1302为外围时钟电路芯片、具有检测电池容量功能的充电器,并给出了单元模块设计电路和配套的软件流程图。实验表明,该充电器可对锂电池、镍镉电池进行充电和放电,并提供两种电池容量检测方式,在采用传统电池容量检测方式测量时误差不超过5%;快速检测方式因节省时间,误差稍大。     

锂离子电池内阻在线监测系统的设计与实现

提出了一种锂离子电池内阻采集方法,并设计了可同时采集多节锂离子电池内阻在线监测系统．给出了由数字信号处理器DSP组成的低功耗系统的具体硬件设计原理图和软件设计算法．测试结果表明,运用锁相环电路和基准电阻补偿技术后,系统的精确度满足了设计要求．     

基于V-R模型与卡尔曼滤波器的蓄电池SOC估计

蓄电池组广泛应用于UPS系统中,荷电状态(SOC)是表征蓄电池状态的重要参数之一.在线准确估算蓄电池SOC,有利于开展对蓄电池的状态诊断、维护,保证电池组安全供电.通过对阀控铅酸电池作了大量的充放电试验,根据试验数据应用最小二乘法进行辨识,获得蓄电池SOC的端电压-电阻的计算模型,运用卡尔曼滤波器算法,对SOC做最优估计.经实验验证和仿真,得到了蓄电池SOC最优估计结果,具有很好的精确度,表明该方法能够在工程上用来估算蓄电池的SOC.     

铅酸蓄电池动态等效电路的模型仿真

分析了铅酸蓄电池的三阶动态模型,并在Simulink中建立了其数学模型.通过对铅酸蓄电池动态过程的仿真实验,分析了其在充电、放电过程中的机理与特性.仿真结果表明,该模型能较精确地反映铅酸蓄电池的放电特性,为后续的应用研究提供借鉴.