磷酸铁锂电池及其新能源汽车启动电源性能研究

鉴于汽车启动电源铅酸电池存在严重环境污染隐患,本文采用环保型32650圆柱磷酸铁锂电池组装成25.6 V/65 A•h电池组代替铅酸电池应用于汽车启动电源,并分别对磷酸铁锂电池组的常温和低温启动能力、倍率性能和低温放电性能等进行测试。实验结果表明,电池组0.33 C放电容量为67.028 A•h,3 C放电容量为0.33 C放电容量的98.24%,电池组具有较好的倍率性能;电池组在 −30℃放电容量为额定容量的84.7%,具有良好的低温性能;电池组在25℃和 −20℃下以600 A电流放电,单串电池电压均高于放电保护电压;电池组在25℃搁置28 d之后,容量恢复率为99.37%;磷酸铁锂电池组性能均满足汽车启动电源性能要求,可以代替铅酸电池作为汽车启动电源。     

基于磷酸铁锂电池变电站直流系统BMS的研究与应用

磷酸铁锂电池管理单元（BMS）是文中研究的重点,如何把握电池内部状态的变化规律以及外部因素对电池容量的影响、建立合理有效的电池模型和SOC算法、实现SOC在线估计并减少估算误差,是电池安全管理最基本、最重要的方面。电池管理单元（BMS）与变电站直流系统监控器通过CAN通信,能有效的保证磷酸铁锂电池组及整个直流系统安全可靠的工作。     

磷酸铁锂电池储能系统平抑风电功率波动研究

针对风力发电出力的随机性和间歇性,提出将磷酸铁锂电池储能系统用于平抑风力发电的功率波动。首先,以PNGV等效电路模型为基础,通过HPPC试验实现电池参数的辨识,建立反映磷酸铁锂电池充放电特性的仿真模型;然后,基于磷酸铁锂电池端电压变化小的特点,提出了电池直接耦合在储能系统直流母线上的拓扑结构,给出了储能变流器的功率解耦控制策略和平抑风能波动的控制目标;最后,利用MATLAB/Simulink软件,建立了风电—储能系统仿真模型。仿真结果显示,磷酸铁锂电池储能系统能有效平抑风力发电的功率波动。     

磷酸铁锂电池在离网光伏通信基站供电系统的应用研究

针对离网光伏通信基站供电系统,阐述了磷酸铁锂电池和铅酸蓄电池分别作为该供电系统的储能电池时的放电特性及应用情况。自建了一套离网光伏通信基站供电系统的演示应用系统并进行实测,分析了2种储能电池放电特性的差异,提出了光伏控制器差异化的充放电策略,为采用磷酸铁锂电池的离网光伏通信基站供电系统提供了系统控制策略的优化依据。     

基于Bi-LSTM的电动直臂车磷酸铁锂电池SOC估计

针对电动直臂车的特殊工况,提出了一种基于双向长短期记忆神经网络(Bi-LSTM)的电动直臂车荷电状态(SOC)估计模型和方法。该方法将电池的工作电压、电流及表面温度作为输入,采用双向传递的两层LSTM神经网络进行训练,再将两次得到的结果进行拼接作为最终输出。实验结果表明,该方法比传统前馈(BP)神经网络和单向LSTM神经网络具有更好的估计性能,并且可以精确估计不同环境温度下的电池及整车SOC。     

预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算研究

目的  基于站内能量损耗来源和设备属性详细分类,提出了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算方法。 方法  从储能电站的角度论述了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算中需考虑的主要因素,进而将储能电站的能耗分为2个部分,即储能系统自身的损耗和辅助设备运行的损耗,并分别给出了每部分能耗的计算方法及效率值的选取方法。 结果  通过实际算例,分析了配置规模为2 MW/2 MWh的储能电池预制舱在典型运行方式下的全天运行能耗,并与现场试验结果进行了对比,从储能电池产热和空调传导热能的角度分析了现场试验结果和理论分析的差别,对储能电站的能耗统计提出了建议。 结论  研究提出的能耗计算方法较全面地论述了影响预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗指标的主要因素,依据设备属性详细分类给出了主要设备的能耗计算方法,具有较好的工程参考价值。     

不同放电功率下的储能用磷酸铁锂电池热失控特性实验研究

以某款52Ah储能用方形磷酸铁锂电池单体为对象,采用400 W的外部热源、20.8～166.4 W(1～8h)的恒功率放电以匹配电池工作状态下的热滥用条件,测量电池热失控过程中的表面温度和电压,记录热失控实验现象和关键时间点,对比研究不同放电功率对热滥用诱发热失控进程的影响.结果表明,放电操作会加速热失控的进程,且放电功率越大,热失控越早发生,从不放电到166.4 W恒功率放电,安全阀打开时间缩短了23.4％,热失控触发时间缩短了5.6％;与此同时,四组放电工况由于放出部分能量,最终热失控的严重程度有所降低,放电工况下的热失控最高温度和最大温升速率比不放电工况最高分别下降了9.0％和53.3％;另外,放电操作会造成热失控过程中电压更大的波动,后续电压下降的时间窗口前移至开阀时间附近,这将更有利于利用电压变化对热失控进行预警.总体而言,放电操作在加速热失控进程的同时,降低了热失控最终的严重程度.本工作可对电化学储能电站的日常安全运营和电池管理系统设计提供参考.     

N/P比对磷酸铁锂电池性能的影响

为了探究不同N/P对磷酸铁锂电池性能的影响,以磷酸铁锂为正极材料,人造石墨为负极材料,通过叠片工艺制备了4种不同N/P比(1.02、1.06、1.10、1.14)的磷酸铁锂电池,并通过电化学测试表征了不同N/P下电池的首次放电效率、倍率充放电性能、充放电DCR、高低温放电以及45℃循环性能.结果表明:相比于N/P(1....     

软包磷酸铁锂电池高电压浮充后热安全研究

磷酸铁锂电池以其较好的安全性在储能领域得到了广泛应用。本工作以额定容量21 Ah的软包磷酸铁锂电池为实验对象,在25℃下以4.05 V、4.25 V、4.50 V和5.0 V高电压下浮充电24 h。研究单体高温热失控和材料热稳定性。结果表明,在4.25 V、4.50 V和5.0 V电压下均出现鼓胀,电压升高鼓胀加剧。在5.0 V电池破裂,负极活性材料溶解,铜集流体裸露,同时出现大量锂沉积。在4.05 V、4.25 V和4.50 V下浮充后的高温热失控试验中发现,随电压升高电池破裂温度下降,热失控触发温度由249.86℃升至278.65℃,提前破裂释放能量使得热失控触发温度升高,但并不具有较好的安全性,热失控最高温度由484.67℃升至516.08℃,最大温升速率也明显升高,且热失控触发到最高温度时间缩短,高电压浮充后电池热稳定性变差,热失控更加剧烈。隔膜在120.63℃开始发生相变,在367.06℃开始分解。而正、负极未出现明显分解,其自身热稳定性较好。因此应避免高电压使用,保持电池安全使用和稳定运行。     

羧甲基壳聚糖水性粘结剂改性及其在磷酸铁锂正极的应用研究

羧甲基壳聚糖（C-CTS）作为磷酸铁锂（LiFePO4, LFP）正极水系粘结剂的两种改性方式分别是：（1）与聚环氧乙烷（PEG）共混制备C-CTS/PEG复合粘结剂;（2）在C-CTS/PEG混合体系中,以三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]（XR-104）作为交联剂制备可交联的C-CTS/PEG/XR-104水系粘结剂。本文考察了不同C-CTS/PEG质量比复合粘结剂对LFP正极的电化学性能的影响,C-CTS/PEG的优化重量比为3∶1,此时LFP正极表现出最佳的循环稳定性。电池在0.5 C下充放电测试,140次循环后容量保持率为99%。采用差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和溶解实验等研究C-CTS/PEG与XR-104的交联反应,当交联剂XR-104的重量为C-CTS的1%时,LFP正极表现出最佳的电化学性能。     

动力锂离子电池正极材料磷酸铁锂的研究进展

磷酸铁锂具有价廉、环保、热稳定性好等优点,是理想的锂离子动力电池正极材料之一,因此受到行业的广泛关注。本文阐述了磷酸铁锂的结构和性能特点,介绍了磷酸铁锂的制备方法和研究新进展,基于目前研究现状讨论了存在的问题。     

LiFePO4正极水性粘结剂的研究进展

磷酸铁锂（LiFePO4）具有安全性好、价格低廉以及环境友好等优点,是当前锂离子动力电池的主流正极材料。粘结剂是锂离子电池电极的重要非活性成分,其性能直接影响电池的电化学性能。本文综述了近年来不同水性粘结剂在LiFePO4正极材料中的研究进展,指出了现阶段存在的问题,并对水性粘结剂的应用前景进行了展望。     

10kV交流配电电缆直流化改造供电能力研究

为满足大城市日益增长的用电需求,对10kV双回、直埋敷设电缆进行直流化改造,分析了交流电缆线路改为直流运行后的供电能力。首先确定改造后的直流接线方式为单极对称接线和双极接线;然后用ANSYS仿真软件对两种接线方式下的电缆进行热电耦合仿真,以确定电缆直流载流量和运行电压,并分析了电缆水平间距对载流量和运行电压的影响;最后以仿真结果为基础,考虑电压损失约束和线路损耗,分析了交、直流线路供电能力。结果表明,直流化改造后两种接线方式下的最大传输功率与供电距离均有一定的提升,且单极对称接线方式提升效果更加明显。     

基于综合不停电作业场景的应急发电技术及应用

应急发电作业作为综合不停电作业开展的重要一环,在网架结构较为坚强时,可作为应急供电手段进一步缩短用户停电时长,提升供电可靠性,是实现电网检修"停设备,不停用户"目标的重要手段.提出一种综合现场勘查、负荷测算、及应急发电装置组合的全场景应急发电技术方案,将应急发电作业模块化、系统化,并对应急发电装备小型化、发电方式储能化...     

巨型水轮发电机组高可靠性电源冗余控制技术应用与研究

针对某巨型水电站巨型水轮发电机组电气盘柜DC 24V电源冗余控制系统,通过对不同种类DC 24V电源冗余控制方式及电气元件性能的分析,研究一种适用于巨型水电机组电气盘柜各类工况、电气元件表现良好、稳定、可靠且利于维护的DC 24V电源冗余供电控制系统,并将研究成果应用于现场设备.     

煤矿供电防越级跳闸常用方案探究

越级跳闸是在为矿井供电提供保护的过程中常碰到的问题,对矿井供电及安全生产造成较大威胁。基于现场实践经验及各类参考资料对常见越级跳闸的原因进行了分析,并详细阐述了电流纵联差动保护和通信级联闭锁两种防越级跳闸方案,具有一定的理论价值和实践指导意义。