基于电化学阻抗谱的锂离子电池内部温度在线估计方法研究

锂离子动力电池内部的电化学反应容易受到温度的影响,造成电池输出功率与容量的变化。为准确预估电池内部温度,为电池管理系统提供基础,文章对具有不同荷电状态(state of charge,SOC)、不同健康状态(state of health,SOH)的锂离子电池在较宽温度范围内进行基于电化学阻抗谱的测量和研究,从而提出基于电化学阻抗谱的电池内部温度在线估计方法。试验结果表明,在频率10～1000Hz范围内,阻抗谱虚部在锂电池正常工作温度范围(5～55℃)内不受SOC与SOH状态的影响。但是随温度变化较为敏感,可以作为温度评估的特征参量。之后,根据不同频率对于锂电池不同电化学反应的表征,选取10与100Hz作为电池内部温度估计的激励频率,并探究电池阻抗谱虚部值与其内部温度的内在联系,有效建立锂离子电池内部温度评估模型。最后,验证试验结果表明,文中所建立的温度评估模型能够将温度评估误差控制在1.58℃内。研究证明阻抗谱虚部对电池温度具有良好的表征能力,可为电池温度控制策略提供参考,改善电池工作过程中的温升问题。     

电化学阻抗谱在锂电池状态检测中的应用

电化学阻抗谱法是一种广泛的电化学分析手段,在锂离子电池的研究中占有越来越重要的位置。阐述了电化学阻抗谱法的基本原理,电解质与电极材料中的界面反应机理,以及它在锂离子电池的状态监测、正极材料、负极材料研究中的应用,从而可以提高电池的性能,延长电池的寿命。     

梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型及特性参数分析

基于电化学阻抗谱测试结果,建立了梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型,实验验证了模型精度,误差在2%以内。研究了阻抗模型特性参数随电池荷电状态(SOC)和老化状况的变化特性,测试结果表明,电池的直流内阻随着SOC的变化基本保持不变,在两端SOC区间,即(0,0.3)和(0.8,1.0),电化学极化阻抗和浓差极化阻抗均显著增大。电化学极化阻抗和浓差极化阻抗随着电池循环次数的增加明显增大,而欧姆内阻变化较小,表明车用锂离子电池多次循环后的性能变差主要是由于电化学极化阻抗与浓差极化阻抗的增大引起的,为梯次利用锂离子电池在储能系统中的应用奠定了理论基础。     

弛豫时间分布函数应用于电化学阻抗谱分析

电化学阻抗谱作为一种现代测试手段,对测试和提高锂离子电池的性能提供了便利.由于电化学阻抗谱无法直观地反映电池内部的结构以及电化学过程,且常用的等效电路模型方法在分析电化学阻抗谱上存在一定的局限性,因此引入了弛豫时间分布函数方法用于分离和量化电池内部的电化学过程.构建了一套完整的用弛豫时间分布函数方法分析锂离子电池的电化学阻抗谱的流程,并成功应用于磷酸铁锂原型电池的电化学阻抗谱分析中.     

磷酸铁锂锂离子电池EIS参数随SOC变化的规律

为准确估计磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池的荷电状态(SOC),测量了商用18650型电池在不同SOC下的电化学阻抗谱(EIS),对中频区的EIS谱进行研究.分析了电荷转移内阻RCT、双电层电容Cdl、过渡频率f、串联电阻Rs和串联电容Cs随SOC变化的规律.在一定的频率下,Cs随SOC的变化单调递减,可作为估计LiFePO4锂离子电池SOC的参数.     

大容量锂离子电池SOC估算原理及应用

大容量锂离子电池拥有优越的性能,通过SOC的精确估算才能使其工作在最优状态,充分发挥性能,提高经济效益.为了提高大容量锂离子电池SOC估算的准确性,总结了SOC估算中的一些方法,包括放电实验法、安时积分法、开路电压法、卡尔曼滤波法、神经网络法和电化学阻抗谱法;介绍了各种SOC估算方法的原理;讨论了各种SOC估算方法应用中存在的优缺点.     

石墨烯制备及作为锂离子电池导电剂的研究

为了提高锂离子电池的电化学性能,采用超临界乙醇流体的方法制备石墨烯。通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、原子力显微镜(AFM)对石墨烯进行表征测试,采用恒流充放电测试、循环稳定性测试、循环伏安测试、电化学阻抗谱测试、倍率性能测试对锂离子电池正极材料进行相关电化学分析。结果表明:用超临界流体方法制备的石墨烯层数在10层以下,厚度为4.7 nm左右;1 C下,其作为锂离子电池导电剂首次充放电比容量可达到149.790和140.481 mAh/g,循环200次之后容量保持率可达85.6%。     

电化学阻抗技术在锂离子电池研究中的应用

电化学阻抗技术是一种应用广泛的电化学分析技术,其在锂离子电池及材料研究中占据越来越重要的地位.综述了交流阻抗技术在锂离子电池及材料研究中的应用进展,包括正、负极材料电化学储锂性能及储锂机理、电解质导电性能及其机理、电解质与电极材料间的界面反应、锂离子的界面传导、电池材料失活机理、全电池性能衰减原因及预测等,并展望了交流...     

基于电化学阻抗谱的锂离子电池过放电诱发内短路的检测方法

锂离子电池内短路(ISC)是电池发生热失控的主要原因，电池内短路尤其是过放电导致的内短路初期产热不明显，电压变化小，很难通过常规的观察电、热特征的方法对其进行检测。随着电池内短路的演化，电池内部结构逐渐发生改变，这些电池内部的变化可以在对电池具有良好表征性的电化学阻抗谱中得到体现。该文分别对不同荷电状态(SOC)、不同温度和不同内短路程度的电池进行电化学阻抗谱的测量和研究，筛选检测电池内短路所需的特征参数。结果表明，电池电化学阻抗谱的欧姆电阻R_o基本不受电池温度(25～45℃)、SOC的影响，但是对电池内短路程度较为敏感。为便于检测，该文选择电化学阻抗谱中参数特性和大小都基本和欧姆电阻一致的1 000 Hz频率阻抗的实部作为特征参数，通过监测电池循环过程中特征参数变化趋势来判断电池是否发生内短路。经实验验证，监测1 000 Hz频率阻抗实部值变化的方法可有效检测出电池过放电诱发的内短路，该方法不影响电池的正常循环使用，限制条件少且准确性高。     

储能用锂离子电池动态阻抗模型及其特征参数研究

为了能更加准确地判断锂离子电池的动态一致性,本文利用电化学阻抗谱作为电池外特性和内特性的联系纽带,旨在通过交流阻抗谱的测试手段来开展锂离子电池动态阻抗模型的研究。通过电化学阻抗谱测试实验,基于最小二乘法并根据实验数据对电池动态阻抗模型参数进行识别,得到锂离子电池的动态阻抗模型。试验表明,该方法所提取的锂离子电池动态阻抗模型能很好的满足储能试验的要求,具有很高的精度,可作为锂离子电池组一致性判断的依据。     

水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造

简述了水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造的必要性,介绍了系统改造方案,指出了系统调试的注意事项,提出了系统改进建议。     

一种考虑了负荷特性的企业电网潮流算法

大型企业电网的负荷特性主要表现为感应电动机群特性,为了改进现在常用的电力系统潮流算法中用恒功率模型来表征节点负荷,不能满足工程精度要求的问题,提出了在对企业电网负荷节点电动机群进行等效变换后,引入负荷特性的潮流计算的思路,在此基础上进行了理论推导,并经过现场实测数据,进行了仿真。仿真结果表明,负荷特性的潮流计算方法符合企业工程精度要求,可以达到提升业电网潮流计算结果在精确度、实用度等方面的要求,具有一定的理论和工程意义。     

小功率金卤灯再启动特性机理的探讨

利用专门设计的金卤灯再启动特性测试仪记录了金卤灯再启动特性的若干典型曲线，对某些异常特性的发生机理进行了分析，找到了它们与金卤灯内在质量的联系，研究表明通过测量金卤灯的再启动特性可以方便地诊断金卤灯的内在质量。     

变电站隔离闸刀触头的检修方法

电网运行中GW4、GW5、GW7等型隔离闸刀触头容易发热,影响变电设备的操作和安全运行;通过分析闸刀触头发热的原因,找出处理发热的办法,以解决触头发热的问题,促进电网安全生产和稳定运行。     

武汉市路灯节能的环境战略评价

路灯照明用电在我国发电总量中占据了相当的比重。该文利用环境战略评价理论结合实际调查研究,对武汉市路灯节能现状的社会、经济、环境进行了综合性评价,并对其提出了调整建议。     

引风机驱动方式的能效分析

本文对汽动引风机的节能效果进行分析。将电厂看成一个整体系统,在能量输入一定的情况下,计算各种引风机驱动方式对电厂能源输出的影响,得出背压式小汽机驱动方式节能效果最好,供业内参考。     

接触器对电动机欠压保护的探讨

接触器对电动机欠压保护的功能,是防止电动机出现堵转,对于电动机欠压运行造成的过流的保护,将主要由电动机的过载保护装置热继电器承担,接触器对此很难起到保护作用。     

GN30型隔离开关套管开裂缺陷浅析

通过对运行中几起典型缺陷的分析,从设计、运行、出厂工艺等几方面浅析了GN30—10Q/3150型隔离开关在通过大电流时套管开裂的原因,并提出了相应的防范措施。     

压实度标准制定的合理性

通过土料干湿法对比试验和环刀取土尺寸效应对比试验, 探讨了影响分层碾压土基垫层 压实度的主要因素, 指出通过击实试验制定土基压实度标准和施工质量检验时应注意的问题, 以及如何确保压实度标准制定的合理性和现场检验的客观性。