蓄电池组合技术研究

对目前常用的蓄电池分选方法进行了对比研究,提出一种新的适于蓄电池的分选方法：特性曲线分选法。按这种方法分选出的蓄电池,在容量、内阻、自放电率、充放电电压平台、充放电过程中电池的表面温升、充电终点的出现时间和寿命等多项指标上达到了高度的一致,克服了常规容分法的缺陷,大大提高了组合电池的性能,使组合电池的合格率接近１００％,寿命比容分法提高１倍以上。     

电压一致性对锂离子电池串联使用的影响

测试功率型18650单体电池在不同充电电压下的循环寿命和不同放电电流的过放电循环寿命。定量造成电池包中的电池SOC差异,模拟了在串联使用中单节电池自放电导致电池组电压不一致,从而在循环过程中单体电池发生过放电,导致电池组循环寿命的衰减。用三电极体系测量了真实电池在充放电时的正负极电位关系,分析了提高电池耐过放性能的方法。     

HEV大巴车用高功率MH/Ni动力电池的研制

根据混合动力大巴车对电池的性能要求,研制了高功率40 Ah MH/Ni电池。电池的连续充电电流可达4C,连续放电电流可达8C;在-20~45℃的温度范围,能够适应大电流连续充放电工作;单体电池1C充电80%SOC、2C放电100%DOD的循环寿命超过3 100次,且在寿命期内,保持容量高于40 Ah的循环次数达2 700次,表明单体电池的一致性和一致性的保持能力好;单组电池装车运行已累计超过10万千米。     

电动汽车用锂离子蓄电池的研究

研制了55Ah圆柱型动力锂离子蓄电池以及336V/55Ah动力模块和相应的电池管理系统。性能测试表明,0.5C充放电,单体电池容量≥55Ah,容量特性均匀一致;具备良好的倍率放电特性,能够适应电动车启动、加速、爬坡等运行要求;循环性能良好,已完成200次深充放循环性能仍平稳;耐滥用能力好;84只单体构成的电池组,比能量达106Wh/kg;安全性好。充放电管理系统采用阶段恒电流充电和过流保护,具备均衡充电能力和智能调节放电终止电压和剩余容量显示等功能。装车试验表明,该电池系统有望投入电动车的实际应用。     

并联电池组充放电均衡器及均衡策略研究

成组的单体电池需要进行能量均衡,以消除单体电池能量不一致给电池组性能造成的不利影响.使用并联电池组充放电均衡器,当任一单体电池达到所设定的充电截止电压时,均衡器可将该单体电池隔离出充电电路;放电过程中通过Cuk斩波电路给能量最低的单体电池补充能量,减小该单体电池的放电速率,从而实现充放电过程能量均衡.通过对4个单体电池组成的电池组进行仿真和均衡实验,结果表明该均衡器能够实现快速均衡,并有效地降低电池不一致程度.     

锂电池成组不一致性研究

锂离子电池的不一致性会影响电池组的使用寿命,降低了电池成组后的性能。锂电池成组不一致性是指单体电池的容量、电压、内阻、自放电速率等参数存在差异,是由电池组的组合结构、使用工况、使用环境、电池管理不同所致。对单体电池分选制度、电池组连接方式、BMS均衡控制、充放电策略和热管理提出了改进方法。     

车用锂离子电池一致性分选方法研究

电动汽车发展对锂离子电池安全性、能量密度、寿命和可靠性均提出了更高要求.电池一致性是影响其性能的重要因素,模组内电池单体越多,一致性问题越突出.通过对神火锂离子电池进行充放电试验,分析其放电过程中容量、能量、内阻3个关键参数的变化,并利用多参数分选方法提出容量、能量、内阻的综合评价指标函数,结合权重分析指标选取能量随时...     

慢脉冲快速充电均衡性的研究

由于阀控式铅酸(VRLA)电池中单体电池内阻、电压和容量的不一致,导致使用过程中差别扩大,使电池组循环寿命缩短。分析了电池组性能差别扩大的原因,研究了慢脉冲快速充电方法的充电性能。结果表明:该方法有利于VRLA电池的均衡充电,抑制单体不一致性的扩大,延长电池组的寿命到700次循环以上。     

影响移动电话电池性能的关键因素

目前国内移动电话电池质量普遍较差。由于移动电话电池产品要与原装手机及充电器配套使用,因此必须对电池生产过程中影响其性能的关键因素加以控制,使其不仅性能可靠而且适用。通过笔者在生产实践中的研究和摸索,结合邮电部行业标准对移动电话电池的技术要求和试验方法,总结出影响移动电话电池性能的关键因素,包括：单体电池分选、保护电路的选择、成品检验等。通过对比实验介绍了单体电池分选的必要性,给出过流保护及热敏电阻选择所应考虑的参数范围,通过手机工作过程实例介绍了成品检测的必要性     

电解液无机添加剂对密封锌镍电池的影响

对密封圆柱型锌镍电池所使用的电解液无机添加剂进行了研究。考察了氟化钾、四硼酸钠、磷酸氢二钠、亚硫酸钠等不同电解液无机添加剂对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻以及循环寿命的影响。结果表明:和添加氟化钾相比,亚硫酸钠、四硼酸钠和磷酸氢二钠作为添加剂可明显提高锌镍电池的充放电性能,尤其是在电解液中同时添加适量磷酸氢二钠和亚硫酸钠可明显提高电池的充放电效率和容量保持率,电池的循环寿命大大提高。     

手机电池性能及其检测

主要讨论镉镍、氢镍、锂离子手机电池的充放电性能,自放电性能,低温性能及其检测标准和方法。     

直封MH/Ni电池内阻特性研究

将电池内阻与内压相联系,研究了直封MH／Ni电池在充放电过程及循环寿命测试实验中的内阻变化情况。实验结果表明,在充放电过程中,内阻变化受正负极活性物质氧化态／还原态的转化反应影响,充电过程还与内压有关;在循环寿命测试实验中,由于正极膨胀及电解液的减少,内阻增大,导致电池容量衰减、性能降低。因此,减少正极膨胀、保持电解液量是降低内阻,提高电池性能,延长电池循环寿命的有效方法。     

Online collaborative estimation technology for SOC and SOH of frequency regulation of a lead-carbon battery in a power system with a high proportion of renewable energy

In this paper, a collaborative online algorithm is proposed to estimate the state of charge (SOC) and state of health (SOH) of lead-carbon batteries that participate in frequency regulation of a power system with a high proportion of renewable energy. The algorithm addresses the inaccurate estimation of energy storage battery states caused by continuous and alternating charging and discharging over a short period. Analysis of lead-carbon battery chemistry and materials reveals that the resistance of the diaphragm is the most influential factor in battery aging. In addition, the hysteresis characteristics of an energy storage battery vary significantly between the charging and discharging stages. A second-order RC equivalent circuit model is proposed that considers the contact and diaphragm resistances, and hysteresis characteristics. Based on this, models for constant current charging interaction, constant voltage charging interaction, and dynamic discharging interaction are developed. The adaptive forgetting factor recursive leassquare (AFF-RLS) method is used to identify the parameters of the interactive models. Then an interactive multiple model with the embedded unscented Kalmanfilter (UKF) is used to estimate the SOC of the energy storage battery. The membrane and contact resistances identified by the interactive multi-model (IMM) are used to estimate the SOH, and online collaborative optimization of the SOC and SOH is achieved. The error of the proposed SOC estimation method is experimentally verified to be within 2%, which is less than 5% of the standard value, and the error of SOH estimation is within 0.5%, demonstrating the high accuracy of the proposed method.     

具有波形识别能力的电池分类器的算法研究

提出一种按电池充放电特性曲线进行模式识别分类的计算方法,即测出电池容量时也相应将充放电特性一致的电池分为一类,解决了按容量分类存在的缺点,采用该计算方法设计的分类器为制作出高性能的组合电池提供了重要条件,是一种具有分类准确性高,可信度强的计算方法。     

退役电池快速检测分类方法研究

随着大量锂离子电池从电动汽车上退役,对退役电池快速检测的研究迫在眉睫。针对传统方法因初始状态差异,导致电池在二次利用前的一致性检测时间较长问题,基于电池充电曲线提出了一种快速测试方法。通过将电池充电至截止电压保证电池具有相同的初始状态,而无需进行将电池放空以保证初始状态相同这一步骤,测试时间仅为电池完整充放电时间的12.5%,检测效率提高;提取特征后采用融合Canopy的K-means++聚类算法在NASA数据集和实验室电池上进行验证,聚类准确度达80.5%,证明了设计的快速测试方法的可行性。     

小型风力发电用蓄电池充电器的设计

针对小型风力发电系统中蓄电池充放电过程中的种种问题,提出了一种适合于小型风力发电系统蓄电池充放电控制的方法.基于单片机和DC-DC功率变换器,设计了智能快速充电器,该充电器在风力发电机输出电压波动范围大的情况下,也能对蓄电池合理充电.     

锂离子蓄电池快速预充制度

预充制度对锂离子蓄电池固体电解质相界面膜(SEI)的形成有重要的影响。如何在缩短预充时间的同时保证锂离子蓄电池的性能一直是锂离子蓄电池研究的重点。研究了不同预充制度对锂离子蓄电池老化电压、容量、1C放电时间、内阻和循环性能等的影响,提出了一种新的预充方式:0.1C充45min,静置10min,然后0.3C充90min。结果表明,该预充方法在不降低电池性能的前提下可有效地提高生产效率。     

一种集成化蓄电池脉冲充放电控制器

市场上的封装电池是由几个具有相同特性的电池单元串联而构成的,因此蓄电池充电器只能对封装电池整体进行控制,无法避免内部单元的过充电,从而降低了蓄电池使用寿命。提出一个对电池最小单元进行最优化控制的充放电控制拓扑,并进行软开关参数设计和整合,对变脉宽脉冲充电方法进行改进,设计了一种简单有效的正负脉冲充电方法,可有效消除充电过程中的极化现象,实现快速充电的同时提高了电池寿命。此外,对提出的拓扑和充电策略设计了便捷可行的均衡方案。最后制作实验样机,验证了拓扑的实用性、控制的有效性以及整体方案的可行性。     

用气相色谱法研究MH/Ni电池气体组成

利用气相色谱,分析研究了MH／Ni电池充电过程中产生的气体各组分的含量,发现一些电池的析气组成中,氧气占主要。并结合电池内压变化曲线。分析了数种MH／Ni电池间存在的差别。     

锂电池内部低温加热方法的研究

针对锂电池在低温下充放电性能迅速恶化的问题,文中在分析电池等效电路模型和温升模型的基础上,通过低温放电产生的内阻热加热电池。以加热过程的时间和容量衰减为优化目标,采用动态规划算法求解目标函数。通过仿真分析,对该加热方法的有效性和灵活性进行验证。仿真结果表明,该加热方法具有一定的优越性,可以满足锂电池在低温环境下的使用要求。该研究为我国锂电池低温加热方法的发展提供了参考和借鉴。