典型温度下磷酸铁锂电池PNGV模型研究

温度是影响电池性能的重要因素之一。本文对典型温度下磷酸铁锂电池PNGV模型进行研究。通过大量的试验得出了磷酸铁锂电池充放电特性曲线,在此基础上建立了PNGV模型。应用混合脉冲功率性能测试试验（HPPC）对典型温度下模型参数进行了辨识,分析了典型温度下模型参数的变化规律。最后应用基于北京公交的纯电动客车用动力电池动态测试工况（BBDST）对模型进行了验证。验证结果表明PNGV模型在一定程度上能够反映磷酸铁锂电池的特性。同时,该模型在磷酸铁锂电池上的应用也存在一定的累积误差。     

便携式仪表锂电池组的均衡充电方案设计

由于成组的锂电池在充电时容易发生过充,导致电池的寿命短和安全性降低,结合目前的电池组均衡充电方案的研究,提出一种全新的充电均衡方案。在本均衡方案中结合采用了耗能均衡方式和非耗能均衡方式,采用ATmega16为主控制器,并采用了独立的温度、电压、电流采集模块来对电池组的各个参数分别进行检测。实验结果证明,该均衡方案能很好地保障便携式仪表锂电池组的使用寿命。     

磷酸铁锂电池模型参数辨识与SOC估算

根据磷酸铁锂电池的特性,从电池电化学角度分析,建立电池的等效电路模型。通过实验方法测得电池开路电压与SOC关系和电池模型的参数,利用卡尔曼滤波法来估算电池初始荷电状态（SOC_0）.实验与仿真表明,该算法可以有效的估算出SOC初始值,并可以将误差控制在10%之内.     

锂离子电池组快速智能充电技术

阐述了锂离子电池的基本电气特性,对锂离子电池组中单体电池压差导致电池组使用寿命严重缩短的问题进行了分析.根据锂离子电池组充电的特殊要求,设计了一种基于单片机的锂离子电池组快速智能充电管理系统,它能够按照锂离子电池的充电规律的要求为电池组进行快速充电;并采用模糊控制算法控制的buck-boost均衡电路智能调整单体电池之间的电压差,实现电压均衡.     

改进 BP 神经网络的磷酸铁锂电池 SOC 估算

以磷酸铁锂电池为研究对象,根据电池的充放电特性,在Matlab上建立合适的神经网络模型,提出组合训练法,通过大量试验,在比较了10多种训练函数的基础上,得出效果比较好的4种训练函数,兼顾估算精度和训练时间,找出了网络隐含层较优节点数为20,隐含层和输出层的传递函数分别为trainsig和pure-lin。训练结果表明,所建立的BP神经网络模型估算精度高,普适性好。     

废旧磷酸铁锂电池正极活性材料与集流体的分离

在废旧磷酸铁锂电池回收的工艺流程中,研究高温煅烧与有机溶剂对正极活性材料的分离效果。正极片在500℃的N2氛围下加热5 h,活性材料的分离率(η)达到95.98%。在60℃固液比(g/mL) 1:25的条件下,将表面积0.25 cm~2的正极片浸泡在碳酸丙烯酯(PC)溶剂中超声120 min,活性材料的η达到68.6%。相比传统的处理方法,这两种方法降低了成本,避免因采用强酸强碱而产生二次污染。     

一种复合型充电均衡系统及控制方法

针对串联锂离子电池组中各个单体电池的差异造成充电过程中各单体电池之间能量不均衡的问题,提出了一种复合型充电均衡系统及控制方法.在充电过程中利用分层并联均衡逐级减小各单体电池的SOC差异,使各单体电池SOC保持一致性.若电池组满足旁路均衡条件则对电池组采用旁路均衡,使高SOC单体电池迅速接近平均SOC,大幅提高均衡效率.并联均衡与旁路均衡的充分结合,使得充电过程中各单体电池SOC迅速趋于一致.对8个串联的磷酸铁锂电池(LiFePO_4)分别进行串联充电参照实验和复合型均衡充电实验,通过多角度对两组实验进行对比,充分证明了该均衡策略在均衡效果和速度上都有很好的作用.     

镍氢动力串联电池组均衡充电方法研究

指出串联电池组的不一致性产生的原因.研究了基于拓朴结构分类的集中式均衡充电方法和独立式均衡充电方法,通过对上述方法的对比分析,提出了分散-集中式二级均衡充电方法,它适用于对串联电池数目比较大的混合动力电池组进行均衡充电.用此方法对MH-Ni电池组进行充电均衡仿真实验,结果表明用该方法进行均衡充电效果良好.     

电池充电管理系统（BCMS）的试验研究

电动汽车动力电池组在使用中由若干单体电池串联组成,由于电池性能的差异,可能造成在充电时个别电池的过充电或在工作中个别电池的过放电而导致电池损坏,因此,构建动力电池组充电过程实时监测以及进行均衡控制的电池充电管理系统BCMS在电池组充电工作中是十分必要的。通过构建带有电池状态监测的电池组充电系统,完成了电池组充电、电池电压监测及单体电池充电量调节的软件设计,实现了’电池组充电过程的均衡控制功能。     

磷酸铁锂动力电池组容量损耗分析

对磷酸铁锂电池的充放电原理和自放电进行了分析,并对动力电池组进行了充放电实验。根据电池组在使用过程中单节电池容量变化情况,讨论了电池组单节电池容量衰减的原因,并分析了单节电池容量衰减对电池充放电性能的影响。提出了一种带有均衡装置的减缓电池组容量衰减的电池管理方法。实验表明,新的电池管理方法减缓了电池组容量衰减的速度,使电池组都能充满电,有利于电池组的有效使用,延长了电池组的循环使用寿命。     

锰掺杂对纯化磷酸铁制备磷酸铁锂电池正极材料的影响

以废弃磷化渣为原料, 利用酸液水热过滤法对磷化渣提纯。将所得纯度较高的磷酸铁为铁源, 通过加入锰 盐来制备含有掺杂锰元素的前驱体, 经过高温还原后可得到掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳电池正极材料。利用X 射 线衍射仪、X 射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜和LAND 测试仪对不同组成的磷酸铁锂/碳电池正极材料的颗粒形 貌、物相及扣式电池的电化学性能进行表征。结果表明: 掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳材料在大倍率下仍能保持较高 的容量保持率, 这对于制作大倍率电池具有重要的意义。     

磷酸铁锂与碳复合材料的电化学制备及性能研究

利用电化学沉积法在铝箔上制备了掺杂导电碳的磷酸铁锂与碳复合的正极材料.通过对比磷酸铁锂市售样品、电化学沉积法制得的样品、电镀液询问沉淀样品这3种样品的物理表面形貌、电化学性能曲线,组装电池后的循环充放电性能曲线,研究了电化学沉积法掺碳对于磷酸铁锂正极材料结构和电化学性能的影响,得出了电化学沉积法制备LiFePO_4/C复合材料的可行性.     

正极添加剂对锂-二硫化铁扣式电池的影响

研究了Cu粉、Zn粉等正极添加剂对锂-二硫化铁扣式电池开路电压、放电电压和放电容量的影响。实验结果表明:正极加入质量分数为3%的Cu粉添加剂时,试验电池的开路电压为1.92 V,常温1 mA放电容量为192 mA.h,放电电压平台为1.48 V。-20℃和60℃下分别能放出设计容量的89%和121%。高温储存后放电电压平台为1.47 V,放电容量为188 mA.h。研究表明:Cu粉或Zn粉的加入,改善了正极二硫化铁的导电性,使锂离子的扩散速率加快,放电效率提高;高温储存后,添加剂的存在使金属锂表面的聚合物膜不会破坏,电池高温储存性能稳定。     

改进的固相法制备磷酸铁锂电池材料

采用改进的固相反应法(MSR)，制得了粒子微细、粒径分布窄的LiFePO4和Li0．98Mg0.02FeP04化合物，用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和粒度分布仪研究了样品的物相结构、形貌和粒径分布。结果表明．采用该反应条件有利于控制产物的形貌和粒径以及易获得Fe^ 2稳定的磷酸铁锂化合物。分别用LiFePO4和Li0．98Mg0.02FeP04作正极材料进行了电池的充放电等电化学实验，其结果显示，材料中锂离子的充放电平台相对锂电极电位为3．5V左右，初始放电容量超过160mAh／g，50次充放电循环后容量仅衰减5．5％，表明用该方法制备的样品具有高的比能量和循环稳定性。     

Mg2+掺杂的LiFePO4材料的共沉淀合成与表征

提出了一种采用共沉淀法合成镁掺杂的锂离子正极材料LiFePO4的新方法,研究了合成条件,采用XRD,SEM,循环伏安测定,电化学阻抗谱分析,以及充放电测试对合成的材料作了表征分析．结果表明,采用共沉淀合成方法可以获得性能良好的LiFePO4;Mg^2＋掺杂对LiFePO4结构没有产生明显的影响,但掺杂量的大小对LiFePO4的放电性能有较大影响．     

二氧化钛溶胶制备的掺钛磷酸亚铁锂正极材料

采用二氧化钛溶胶作为掺杂剂,经过450℃和750℃两段烧结制备得到橄榄石型结构的掺钛磷酸亚铁锂微米样品.研究表明,在30℃下,采用0.1C、2C和10C倍率电流充放电时,掺钛磷酸亚铁锂第一循环的放电容量分别为136、114和98 mAh·g^(-1).掺钛改善磷酸亚铁锂大电流放电性能是由于掺钛引起橄榄石结构的晶胞的收缩而更稳定,导致在电化学体系中掺钛磷酸亚铁锂的电荷传递阻抗减小,锂离子扩散系数明显增大.     

基于模糊控制的锂动力电池快速充电技术研究与实现

锂动力电池充电过程和具有多变量、离散性和非线性等特点,传统的PID控制很难从它的数学模型出发进行控制,而模糊控制技术可以不要数学模型进行控制。将模糊控制技术应用于充电控制,提出了模糊PID的充电模型,并与PID控制模型进行对比。仿真实验证明该充电模型具有充电时间短、鲁棒性强等特点,具有重要的实际意义和推广价值。