基于容量修正的阀控式铅酸蓄电池SOC估计

阀控式铅酸蓄电池(valve regulated lead acid battery,VRLA)广泛应用于储能系统中,准确估算其实时荷电状态(state of charge,SOC),对确保铅酸蓄电池安全供电具有重要意义。铅酸蓄电池的工作环境温度对其容量的影响不可忽视,然而,现有的SOC估算方法常将电池总容量视作固定值,这就导致了估算误差会随着环境温度的变化而积累,严重影响了SOC的估算精度。提出了一种基于容量修正的SOC估计方法,通过研究电池容量随温度的变化规律,引入了温度补偿对电池总容量进行修正。在此基础上,结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法进行不同温度下的SOC实时估计,并对容量修正后的SOC估计值与一般算法SOC估计值进行比较。仿真和实验结果表明,所提出的SOC估算方法能够提高不同环境温度下的铅酸蓄电池SOC估计精度。     

负极添加膨胀剂后PLC电池容量恢复性的变化

主要利用膨胀剂(聚天冬氨酸)取代PLC用铅蓄电池负极活性物质中的木素硫磺酸钠,并对改进之后电池的低温和荷电保持性能进行测试。结果表明,当添加膨胀剂后,降低了电池首次低温放电容量,随后电池的放电容量随低温循环的次数增多而逐步上升。当电池达到稳定状态时,其低温放电容量与木素硫磺酸钠电池相比较高。当向电解液中加入质量分数为12%的膨胀剂(聚天冬氨酸)后,可细化硫酸铅晶粒,同时增强电池容量的恢复性。     

钠硫储能电池保温层二次优化设计

保温层的设计对保证钠硫电池处于最佳运行状态至关重要。为了解决一维热传导模型结果与实验值相差过大的问题,基于三维导热理论模型,采用有限元软件ANSYS Workbench建立了保温层实体模型,数值模拟了各层保温材料的温度分布情况,并提出了一种钠硫电池保温结构二次优化设计方案。结果表明:采用三维模型的计算结果与实验值较接近;优化保温层材料与结构后,保温结构厚度缩减了37.5%,且最外层温度明显减低。实验结果可为储能电池保温结构的二次优化设计提供技术参考。     

车用动力锂离子电池热响应特性研究进展

锂离子电池在各种温度情况下的性能响应是目前关注的热点。总结了锂离子电池在低温下的性能表现,归纳了不同情况下锂离子电池性能的影响因素,分析了应对性能衰减的新材料、新技术及控制策略,对认识和提升锂离子电池热响应特性有指导和借鉴意义。     

老化锂离子动力电池Peukert方程的适用性分析

针对老化锂离子动力电池二次利用过程中可用容量估算的问题,研究其Peukert方程的适用性。以老化的35 Ah三元锰酸锂混合材料动力电池为研究对象,建立其Peukert方程,分析其适用性,结果表明无需考虑电池老化后实际容量与额定容量存在的倍率差问题。对比一阶段和二阶段Peukert方程,结果表明该老化动力电池利用Peukert方程进行容量估算时无需考虑二阶段放电。分别在25、15和40℃环境下分析了其适用性,为老化锂离子动力电池放电容量的估算奠定基础。     

不同温度下磁场对PEMFC的工作性能影响

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极侧垂直加载410 mT磁场,考察不同气体温度下磁场对PEMFC工作性能的影响。结果发现:PEMFC在加载磁场后的工作性能优于不加载磁场的电池性能,当工作温度为45℃时,磁场提升PEMFC功率密度最大,达到14.4%。当PEMFC阳极侧和阴极侧采用不同温度条件时,加载磁场后PEMFC的工作性能提升幅度有很大不同,不加磁场时,氢气侧65℃、氧气侧45℃时的极化曲线斜率比氢气侧45℃、氧气侧65℃时的大很多,但加载磁场后,两者之间的斜率差缩小,表明磁场对电池内部氧气传质影响大于对氢气的影响。     

一种基于自具电源的智能无线电流温度传感器

电流互感器在电力行业中被广泛应用于电流的测量,也有部分场合用来给监测装置供电,但很少电流互感器既用来测量电流值,又当作电源来使用。基于自具电源的智能无线温度传感器采用开合式结构设计,首次将电流互感器既当作电源用,又用来测量线路的电流值。此外传感器还带有无线通信、测温、带电指示、故障指示和故障录波等功能。     

基于TFSI的冲击载荷作用下可倾瓦径向轴承热瞬态性能分析

为了研究可倾瓦径向轴承在载荷扰动下的瞬态行为,对瞬态油膜压力和温度分布采用TFSI(Temperature-Fluid-Structure Iteration)瞬态计算方法,建立三维油膜和轴颈及瓦块三维有限元模型。应用热流固耦合迭代求解方法,模拟汽轮发电机可倾瓦径向轴承在阶跃载荷冲击工况下热瞬态非线性响应过程。给出瞬态过程中油膜温度分布,最高温度、最小膜厚等参数的变化规律。认为瞬态过程中,油膜温度和膜厚变化量较大,油膜温度和膜厚响应有一定的超调量,瞬态过程中有可能因油膜温升过高或膜厚太小而导致失效。     

基于无线传感器网络节点的无线防误锁具设计

无线传感器网络使用电池供电,能量十分有限,其功耗问题严重制约了无线传感器网络的发展与应用。结合无线防误锁具,从硬件选型和低功耗软件设计两个方面设计无线传感器网络节点,降低功耗,延长网络的使用寿命。     

永磁电机转子护套用高温合金Inconel625切削性能仿真与试验研究

本文针对高速永磁电机转子保护材料镍基高温合金Inconel625的切削性能展开研究。采用仿真软件DEFORM-3D建立了该材料的三维有限元仿真模型,仿真模型采用了Johnson-Cook模型、Usui刀具磨损模型等关键技术。通过仿真得到了切削过程中切削力的变化趋势、温度场的分布特性、刀具磨损、切屑形状等。在结合试验分析的基础上,得到了切削参数对切削力、切削温度、刀具磨损的影响规律。研究结果对Inconel625合金车削过程切削条件的合理选择和刀具使用寿命的提高提供了理论依据,为深入研究Inconel625合金切削机理提供了理论依据。