氢镍动力电池自放电一致性研究

氢镍动力电池搁置过程中的自放电不一致性直接影响到电池的实际应用,静态搁置电压是电池的重要荷电态参数之一,可作为电池自放电性能的重要判据,进行电池自放电的分选,该方法通过大量试验表明十分有效,且简单易行.为缩短分选周期,进行了大量试验,结果表明,将电池充电到20% SOC后,搁置10～15 d,电池静态电压出现明显的差异,通过电压与一个月后的荷电保持率综合判断出分选电池的电压基准,并以此来分选电池,可以大大缩短分选周期.     

电动汽车动力电池模型和SOC估算策略

主要研究如何准确估算电动汽车动力电池的荷电量状态。通过对开路电压、自恢复效应、温度、充放电效率、寿命等多个影响荷电量状态的主要因素进行深入研究,建立了一种新的荷电量状态的数学模型,并在此基础上提出了一种电量状态复合估算策略。当电池处于不同状态时,合理地使用开路电压初始电量预估算法、直接调用记录初始电量预估算法、Ah电量动态计量法、系数修正法等不同方法估算电量状态,多种方法的复合使用弥补了使用单一方法的不足,有利于提高电量状态的估算精度。该电量状态复合估算策略成功地应用在电动汽车动力电池的管理上,使电量状态的估算误差小于4%。     

不同SOC下大容量氢镍电池的交流阻抗特性

研究了大容量MH-Ni电池在不同SOC下的交流阻抗特性。MH-Ni电池的阻抗图谱包含一个高频区的半圆和低频区的直线。研究发现,MH-Ni电池的欧姆阻抗及其对应的频率、电化学反应阻抗,以及半圆阻抗虚部最大值处的频率可以有效地用于SOC的分析和预测。     

基于模糊卡尔曼滤波的HEV氢镍电池SOC估计

混合动力汽车(HEV)电池管理系统工作于恶劣工况环境中,采用常规卡尔曼滤波算法估计电池荷电状态(SOC)时,量测噪声统计特性随实际工况条件剧烈变化,会导致估测不准,甚至滤波发散.采用基于模糊自适应卡尔曼滤波的氢镍动力电池SOC估算算法,通过监视理论残差与实际残差的比值,对量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高估算精度.仿真结果表明,这种算法对随机的量测噪声具有较强的抑制能力.     

退役锂动力电池预测技术研究

锂动力电池从电动汽车上退役后仍有高达80%的剩余容量,有较高的利用价值。分析了开展退役电池研究的现实背景,阐述了国内外对锂动力电池预测研究现状与发展动态,介绍了电池品质预测技术研究方法,特别提出退役锂动力电池在电力系统储能方面的利用及其关键技术。通过实际应用各种预测技术,最终确定退役电池的综合品质(荷电状态,内阻和材料劣化程度等),从而进一步提高锂动力电池的利用率。     

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。     

电动车用氢镍电池特性和工况实验分析

为评价MHN-i电池在电动车辆上的使用性能,根据混合型电动车对电池的使用要求,对电池充放电特性、不同荷电状态(SOC)下的能量效率、电池的最佳SOC工作区间,以及不同环境温度下特定工况时的特性等进行了测试分析。结果表明:MHN-i电池能较好地满足该类型电动车的使用要求,还表明,温度对MHN-i电池的性能影响明显,在使用过程中应该予以特别注意。     

动力电池荷电状态研究的可视化分析

基于2010-2019年Web of Science核心数据集中收录的985篇电池荷电状态(SOC)研究论文,运用Cite Space和VOSviewer知识图谱工具,对发文国家、核心作者、共引文、前沿及关键词等进行可视化呈现。2010-2019年,电池SOC研究热度逐年上升;研究国家主要是中国、美国和德国等,机构主要为各国大学;发文量较多的作者主要在中国和德国。准确高效地预测电池SOC是电动汽车管理系统的研究重点;电池模型的选择、改良及优化估算方法是动力电池SOC研究的焦点。     

基于神经网络的动力电池SOC研究

利用神经网络进行了动力电池荷电状态(SOC)预测研究。在分析磷酸铁锂电池充放电机理的基础上,采用levenberg-marquardt(LM)算法建立了动力电池的BP(back propagation)神经网络模型,并进行了电池SOC值的预测。结果表明,基于神经网络的电池SOC预测方法具有较高的精度,可用来预测磷酸铁锂电池的SOC值。     

动力电池电量计

分析了各种电池荷电状态估算方法的优缺点,提出了一种实时检测电池端电压作为判断电池充电状态的安时计量算法。由于该算法构成的电量计能实时、准确计算电池的电量和SOC,并应用于风光互补路灯系统,保证了路灯照明安全、可靠地运行。     

基于储能电感对称分布的动态均衡充电的研究

针对串联动力蓄电池在充电过程中各单体电池存在的不一致性,提出了一种基于储能电感对称分布的均衡充电电路。详细分析了均衡电路的工作原理及均衡工作过程,并根据蓄电池充电态动态模型建立的端电压与电池荷电状态之间关系,解决了均衡电路开关器件脉冲占空比计算问题,使各单体电池荷电状态在充电过程中实现均衡。实验表明,该方法能快速实现电池间能量的动态转移,有效弥补电池组的不一致性,充分发挥动力电池的性能。     

电化学阻抗谱法预测锂电池荷电状态

为了准确预测使用过程中的电池荷电状态,提出了电化学阻抗谱预测法.通过试验曲线得知电池的阻抗图谱包含一个高频区的感抗弧和两个低频区的容抗弧,由此建立了锂电池合理的等效电路,并通过非线性拟合的最小二乘法和电化学知识相结合,解析了等效电路中的元件参数值.研究各参数随荷电状态变化的规律,发现阻抗模的最大值处的频率fmax、相角参数φ以及等效电容CS可用于锂电池荷电状态的分析和预测.     

HEV用卷式铅酸电池的性能研究

通过实验建模的方法研究了充放电倍率、环境温度和放电模式对电池容量的影响,推导出安时积分法中电流和温度补偿系数的计算公式。研究了不同温度和SOC下电池组的最大充放电性能。研究结果表明:卷式铅酸电池具有良好的充放电性能,适用于混合电动汽车(HEV)。     

窄带低压电力线信道的阻抗测量与特性分析

为了获取低压电力线信道的阻抗特性随频率、时间、接入位置等变化的特点,采用比值法的原理,自行设计阻抗测量电路,选取我国实行电力用户用电信息采集系统的典型台区,对9～500kHz窄带低压电力线信道的阻抗进行了大量的测量,并利用MATLAB对所测数据进行处理计算及特性分析,分析结果表明:在9～500kHz频段内,阻抗随频率的升高呈上升趋势;不同接入点具有不同的阻抗特性;阻抗具有一定的时变性;阻抗受电网结构及负载类型、数量的影响较大。     

原电池变温阻抗分析

改变环境温度下分析了原电池的阻抗响应.基于低频扩散阻抗、高频区域半圆对应的线性极化电阻等随电池放电态的变化规律,分析了正、负极对原电池阻抗的贡献,指出了原电池放电性能改进的关键是提高正极性能.不同温度下测量的Nyquist图上,低频域的阻抗数据的斜率随放电态的变化规律不同:在280K,斜率随放电态增加而增大并接近1;在...     

基于自恢复效应电池放电模型及其应用研究

现有电池SOC预测方法,大都基于开路电压、开路电流等外电路或者测量电源内阻的方法,而没有考虑到电源的内在特性,尤其没有考虑电池的自恢复效应的影响,且大都采用恒压、恒流放电的工作模式,难以实现对电池SOC的动态预测。针对电池SOC预测方法的缺点,提出了一种包含有电池自恢复效应的电池SOC动态预测方法:提出一款包含有电池自恢复效应的动态电池模型,基于此电池模型提出了计及电池自恢复效应的动态放电模型,并论述了此放电模型与自恢复效应的关系,仿真结果表明,本预测方法具有较高的预测精度,且可实现动态预测。     

EMI滤波器阻抗失配与EMI信号的有效抑制

为了使EMI滤波器的传导EMI信号在其内部得到最大衰减,依据EMI滤波器应具有双向抑制性的基础上,分析了阻抗失配对插入损耗和反射损耗的影响,给出了理想EMI滤波器的确定原则,以及为减小阻抗失配给插入损耗带来的影响,提出了实际设计和选用EMI滤波器时应遵循的最大失配原则。试验结果表明,这一原则对减小阻抗失配给插入损耗带来的影响非常有效。     

阻抗继电器与距离继电器的特点

把距离保护测量元件划分为阻抗继电器与距离继电器两大类。分别讨论了阻抗继电器与距离继电器的特点。对测量阻抗、支接阻抗这两个概念进行了分析。     

基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立

采用恒流放电试验采集数据,通过拟合方法建立了电动汽车铅酸电池充放电特性的数学模型,并对该模型进行验证,取得了满意的结果,为铅酸电池充放电特性的研究提供了依据。