软碳负极材料锂电池在储能电站应用研究

为了分析软碳负极材料锂电池用作储能电池的优势,首先利用电化学工作站对单体电池基本动态性能进行实验测试,然后利用集装箱储能系统对储能电站工作特性进行实验测试。实验结果表明,单体电池在3C放电时,放电电压可以保持2.5 V以上,3C放电容量为37 611 mA·h,放电比率可以达到77.17%。电池充放电内阻相对较小,电池具有较高的充放电效率。储能电站电池模组在充放电过程中簇电压曲面平滑升降,电池的充入容量均值为50.45 A·h,标准差为0.75,放出的容量均值为49.60 A·h,标准差为0.82,各单体间温差较小,充放电温度变化一致性良好。因此,软碳负极材料锂电池单体具有优异的充放电性能,同时该电池串并联使用时一致性良好,满足作为储能电池的设计要求。     

软碳负极材料锂电池充放电特性研究

为了研究软碳负极材料锂电池充放电特性,验证其作为储能电池的可行性,本文利用电化学工作站对锂电池单体进行了实验测试。实验结果表明,软碳负极材料的锂电池无明显的充放电平台,充电过程中电池的电流接受能力良好,充电效率较高。当电池在大倍率放电时,其放电容量仍能保持在较高范围内。在低温条件下放电率有所下降,但放电率仍能达到80%以上,电池具有良好的低温性能。电池内阻相对较小,可以提高电池的充放电效率,同时电池发热量较少,电池的循环寿命可以得到大幅延长。因此软碳负极材料锂电池具有优越的倍率性能、低温放电性能和循环性能,满足作为储能电池的设计要求,也为后期储能系统的研制提供了支撑。     

动力锂电池在NEDC工况下的热特性研究

本文以某18650锂电池为研究对象,探索动力锂电池在NEDC工况下的热特性。根据锂电池OCV曲线和内阻的焦耳特性,建立基于NEDC工况的动力电池发热特性数学模型,并根据牛顿冷却公式和斯蒂芬-玻尔兹曼定律建立电池NEDC工况过程中的散热数学模型,后使用Matlab进行电池热特性仿真。探究基于NEDC工况的动力电池热特性实验方法,并搭建实验电路硬件平台,基于PWM波占空比变化控制电池,使其按照NEDC工况输出功率。使用示波器采集实验数据,并连接PC,将实验数据导入硬盘处理。实验结果表明,本文使用PWM波等效NEDC输出功率的方法可完成锂电池大倍率放电过程中的测量工作;在第2个循环后期,动力电池电量即将耗尽时,内阻急剧上升,考虑到安全问题此时不应继续使用电池。     

软碳电池储能电站低温特性的实验研究

研究了电池内阻及制造工艺两方面对锂电池低温特性的影响,在已有锂电池的基础上提出一种新型结构软碳——球型结构软碳作为负极材料,制备锂电池并通过实验验证其对低温性能的影响。实验证明,软碳材料电池具有优秀的低温性能,这为扩大锂离子电池的应用范围提供了可能。     

储能电站电源管理系统研究

通过研究储能电站的电源管理系统,解决储能电站电池SOC的预测、电池组充放电控制、电池组均衡控制以及分布式储能系统管理等问题。采用PSO-BP神经网络算法对电池SOC进行预测。仿真结果表明:该算法对非线性函数具有较高的拟合能力,预测输出和期望输出间最大误差0.015。对储能电站进行功率特性和均衡特性实验,实验结果表明:电源管理系统可以实现对电池组的充放电控制和均衡控制,电池SOC可以被准确地估算,从而实现对整个电池系统的监测,保证整个储能电站的高效运行。     

定速巡航分层控制策略硬件在环研究

为了提高车辆在行驶过程中的安全性与舒适性,减轻驾驶员的负荷,提出一种定速巡航分层控制策略,该策略将巡航工况分为几种不同的巡航模式,通过调节发动机的转速实现车速的控制。在上层控制中研究巡航控制模式决策问题,检查所要进入的巡航模式是否被允许;在中层控制中研究巡航退出条件是否成立,如果成立,则退出巡航,如果不成立则继续按照原来的控制策略进行巡航;在下层控制器中研究车辆实际巡航控制,运用增量式PID调节来控制车辆巡航目标速度、车辆实际速度、发动机的转速等。在此基础上,对所搭建的定速巡航分层控制策略进行实车硬件在环验证,主要验证减速-保持模式、加速-保持模式、加速—减速—阶升模式。试验结果表明,所开发的定速巡航分层控制策略,可实现车辆按照驾驶员的意图进行巡航过程中加减速的目的,并且巡航控制子模式与主模式的实际切换符合策略要求,能够提高整车的安全性与舒适性。