基于UKF方法的锂离子电池荷电状态估计研究

选用二阶RC回路的电池模型,以单体的磷酸铁锂动力电池为研究对象,通过充电/放电电流脉冲实验获得电池模型中的各个参数变化范围,研究其荷电状态(SOC)的估算方法.根据电池模型的状态方程和输出方程,运用MATLAB软件,利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法来估算锂离子电池的SOC,并将其估算结果与扩展卡尔曼滤波(EKF)方法的估算结果进行比较.实验结果表明UKF方法能够更精确地估计出动力电池的SOC.     

基于BEYES估计的锂离子电池参数融合分类方法

锂离子电池多以组合形式使用，因此使用时要将其分类，以便把性能一致的电池组合在一起。普遍使用的方法是if-then方法，且基于少数一两个参数。但实际情况是，反映锂离子电池性能的参数远不止一两个参数。中就该问题提出一种新的分类方法。该方法利用电池在充放电时的记录数据．从中提取能反映电池性能的若干特征参数，将这些特征参数进行融合，然后把融合结果用于分类。     

基于改进BPNN-MPF算法的锂离子电池SoE估计

为了提高锂离子电池能量状态（SoE）估计的准确性,考虑到电流或电压传感器噪声会累积误差,提出了一种基于改进反向传播神经网络（BPNN）与模型预测滤波（MPF）相结合的SoE估计方法。基于一阶RC等效电路模型,采用MPF算法估计电池的SoE,并使用改进BPNN对MPF算法的估计结果进行误差补偿。在NEDC工况下验证了本文方法的准确性。结果表明,与传统MPF算法和BPNN-MPF算法相比,本文方法的SoE估计值能较好地收敛到真实值,且最大绝对误差和均方根误差均在1%以内。     

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.     

基于动力锂离子电池健康状态的全寿命周期优化充电策略

针对目前采用经验充电电流值的恒流恒压(CC-CV)充电策略导致电池老化严重的问题,提出一种优化充电策略。从电池整个寿命周期角度出发,基于锂离子电池容量衰退模型,以电池最小衰退容量为目标,采用数据库动态规划(DDP)对电池寿命周期进行规划,得到不同循环阶段下对应寻优充电电流分布,并分析充电电流对电池容量衰退的影响。最后,在Matlab/Simulink中与现有恒流恒压充电策略进行仿真分析对比,结果表明,该策略能够有效延长电池循环寿命。     

锂离子电池充电方法研究

本文阐述了锂离子电池的线性充电方案和脉冲充电方案的基本原理，通过两种充电方式在不同温度下充电时间和可用容量的对比试验、电池老化试验，得出了以下结论：脉冲充电方式比线性充电方式能够更快地给锂离子电池充电，而且充电后的可用容量两者大致相等；脉冲充电并不比线性充电更快地使电池老化。并从理论分析上分析了脉冲充电方式改善充电效果的原因。     

锂离子电池液冷管路优化

锂离子电池热管理系统是提高冷却效率的关键。针对车载锂离子电池的液冷通道管路,对其进行设计优化,建立了相应的数值模型,并通过实验验证了数值模型的可行性。研究结果表明：微通道冷却系统在高倍率放电下,可以将电池的温差从9.74 K降低至4.71 K,最高温度从309.74 K降低至305.13 K,都在最佳工作范围之内。通过对冷却液温度的研究发现,只通过降低冷却液温度并不能改善电池的温度环境,需要一个合适的温度来保障电池的温差,并且冷却液温度与电池的温差呈现出线性关系,电池的温差随着冷却液的温度降低而增大。     

锂离子电池充放电特性研究

本文初步分析了锂离子电池的结构原理，并在对锂离子电池多次循环充放电实验基础上，较详细的分析了锂离子电池的充放电特性，提出了其在充放电的过程中需要注意的几个问题，为锂离子电池的维护、保养和使用提供参考。     

索尼新型复合锂离子电池面世

索尼公司推出一种新型复合锂离子充电电池。这种名为Nexelion的新型电池使用了非晶锡阳极材料，与常规锂离子电池相比，可使每单位体积的容量提高30％。     

基于温度和SOC的锂离子电池特征提取及SOH估计

为了解决电池日常使用过程中数据量获取不足和健康因子提取难的问题,通过分析不同温度下锂离子电池的荷电状态(SOC)与充电电压的变化曲线,提出基于温度和SOC的锂离子电池健康因子提取及健康状态(SOH)在线估计的方法.在电池的实际充电过程中,根据环境温度差异选取电压和电流作为健康因子.利用遗传-爬山算法优化极限学习机的网络参数,建立健康因子和SOH的映射关系,实现SOH在线估计.使用9组NASA电池老化数据进行验证,结果表明,本文方法具有估计精度高、环境温度适应性强的优点.     

锂离子电池组的均衡控制与设计

基于现有的锂离子电池制造水平,单体电池存在一定差异,为了避免个别单体的过充、过放所导致的电池组失效,使其性能接近单体电池的平均水平。应对电池组中各单体之间实现均衡控制。描述了电池的均衡控制方法、电路设计和实现步骤,并对锂离子电池进行均衡充电试验。结果表明该方法能有效的弥补电池的不一致性。     

Mild oxidation treatment of graphite anode for Li-ion batteries

1　INTRODUCTIONNumerous carbonaceous materials have beeninvestigated as anodes of lithium ion batteries dur ing the past several years[1 4]. Graphite is an at tractive material for anodes of lithium ion batteriesdue to its high reversible capacity (372 mA·h/g intheory), low and flat discharge potential (0.1 0.2 Vvs. Li)[5 8]. However, there are still some prob lems for the graphite in the application with respectto a low practically available capacity, and a largeir…     

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。     

锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究进展

从制备性能、改性和安全性能3个方面,论述了锂离子电池三元正极材料[Li-Ni-Co-Mn-O]的研究现状,指出了其产业化所面临的问题,并给出了相应的对策.     

面向全生命周期的锂电池健康状态估计

为研究锂电池在动态工况下以及全生命周期内健康状态的准确估计问题,提出一种基于固定充电电压片段的方法.选取充电过程中某固定电压片段内所充电量作为电池容量估算的等效健康因子,利用遗传算法选择最优的充电电压片段,在两类锂电池老化实验数据的基础上,设计放电电流不同、健康状态区间不同的8个验证算例.实验结果表明:8个验证算例中,训练集电池和测试集电池健康状态估计的平均绝对误差与均方根误差均低于1.55%;所提出的基于等效健康因子的方法,在100%～60%的全寿命健康状态区间,对于不同的放电电流、不同材料的电池,均能进行健康状态的准确在线估计,具有较强的适用性.     

Microwave Synthesis of Cathode Material Li_xMn_2O_4 for Lithium-ion Battery

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＮｏｗａｄａｙｓ,ｍｉｃｒｏｗａｖｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｅｎｄ ｅｄｔｏｓｅｒｖａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ .Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｙｎｔｈｅｓｅｓ ,ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｈａｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ,ｌｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ,ｓｈｏｒｔｅｒｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍ…     

锂交换法制备六氟磷酸锂及表征

六氟磷酸和吡啶反应生成吡啶六氟磷酸,吡啶六氟磷酸和氢氧化锂通过锂交换反应生成吡啶六氟磷酸锂,在四氢呋喃溶剂中,吡啶六氟磷酸锂与浓硫酸反应生成六氟磷酸锂。实验研究了溶剂、反应温度、反应时间、配料比等对锂交换反应的影响,得到适宜的工艺条件:65℃反应4 h,原料配比n(C5H5NHPF6)∶n(LiOH)=1.0∶1.0,此条件下吡啶六氟磷酸锂收率94.5%;经核磁共振、红外光谱检测,吡啶六氟磷酸锂和LiPF6是目的产物。     

磷酸铁锂电池内阻分量快速检测方法

为了实现锂离子电池（LIB）内阻分量快速检测,提出通过直流内阻（DCR）测试及交流内阻测试,辨识各内阻分量的方法. 以磷酸铁锂电池为研究对象,分别采用Bulter-Volmer方程和二阶等效电路模型,模拟研究表征界面电荷转移、浓差极化过程等效电路的时间常数. 由于电荷转移速度足够快,采用直流脉冲测试获得的瞬时响应内阻通常由欧姆内阻和电化学极化内阻组成,结合交流内阻测试仪内阻检测结果,可以计算得到电化学极化内阻分量. 实验结果显示,该内阻分量测试方法不仅操作简便且具有较高的可靠性,电化学极化内阻辨识结果与电化学阻抗测试结果的最小误差小于5%.     

尖晶石LiMn2O4的容量衰减与性能改进

尖晶石LiMn2O4是制作锂离子电池正极的很有希望的材料。但研究中发现,LiMn2O4在高温下和循环过程中,存在着容量衰减现象。它是目前制约尖晶石LiMn2O4走向商品化生产的关键性因素。综述了LiMn2O4容量衰减的原因和抑制措施,分析出容量衰减的原因,主要包括活性物质的化学稳定性和LiMn2O4结构稳定性两个方面。其中HF造成的锰的溶解是主要原因。采取掺杂富锂核与富锂相结合的措施,可以有效地抑制LiMn2O4的容量衰减,改善其循环性能。     

空气中合成LiNi1-xAlxO2的条件及其对结构的影响

以Ni(OH)2,Al(OH)3和LiOH·H2O为原料,采用高温固相反应法在空气中合成了锂离子电池正极材料LiNi1-xAlxO2(x=0.025～0.30),用XRD研究了合成材料的物相和结构.研究了合成温度、合成时间、补锂量以及掺铝量对合成产物结构的影响.实验表明,掺铝有利于形成和稳定α-NaFeO2型层状有序结构.随着掺铝量的增加,晶胞参数a0逐渐减小,而c0则逐渐增大.在空气中合成LiNi1-xAlxO2的最佳温度为750 ℃,合成时间以18～24 h为宜,补锂量为10%(摩尔分数)效果较好.