高电压锂离子电池组检测方案设计

为使电池组对外能够提供足够的能量和高电压,通常都是由多节单体电池串、并联而成.提出了一种由TM320LF2407A的DSP芯片对每个电池模块进行检测的方案.每个模块单体电池电压的采集由OZ890完成,给出了CAN接口电路,电流采集和内阻测量的原理图,该方案提高了锂离子电池组的安全性和可靠性.     

考虑内部参数不一致性的储能系统用锂电池组建模

目前,电化学储能系统建模普遍采用基于电池单体的简单等效模型,成组和系统模型中较少考虑内部电池参数不一致性,低荷电状态(SOC)下仿真误差较大,并且随着储能系统的运行,差异越发明显,难以反映储能电池的实际运行状态.基于锂电池储能电站成组结构,研究影响简单等效模型电压误差的因素及电池单体与电池模块的电压特性关系,分析电池单体间电压差异来源,提出一种串电容等效模型,并以电池单体SOC和电池单体容量为主要差异参数进行电压修正,建立考虑电池串之间不均衡电流的并联模型.仿真结果表明,串电容等效模型相较简单等效模型能够有效提升低SOC状态下模型的精度,为多电池单体串并联组成的电池系统仿真模型提供技术支撑.     

电动汽车用电池组的热性能

结合电池成组在电动汽车(EV)上的应用,研究锂离子电池特性与温度的关系、电池组的传热及散热方式。以LP2770134为单体电池,由6个11串5并模组、2个7串5并模组和2个8串5并模组构成100 Ah电池组,在不同放电倍率、不同环境温度下对电池组进行热仿真和实测。在同样的放电倍率下,环境温度升高,电池组温升加大;环境温度升高时单体电池的温度差异增大,部分单体电池温度超过了使用温度(环境温度为40℃时,单体最高温度达到51.5℃)。     

电池单体参数不一致对电池模组性能影响研究

由电池单体串并联组成的电池模组是电池系统的有机组成单元,研究不同拓扑模组性能受单体参数不一致性的影响,对实现电池储能系统的规模化具有重要意义。以6节单体为例,通过不同的串并联组合成多种不同拓扑电池模组;基于电池Rint等值电路模型,分析了电池模组内单体不一致原因,建立了不同拓扑模组的等效模型;通过求偏导法,分析了单体内阻的不一致性对模组等效内阻的影响;通过正交实验法,研究了单体内阻、容量和端电压的不一致性对不同拓扑模组等效容量的影响;同时通过正交实验法,分析了单体电压和内阻的不一致性对不同拓扑模组等效端电压的影响。结果表明:"先并后串"型和"先串后并"型模组的等效性能参数受单体参数不一致性影响的差异性明显,且具有一定规律性,可为电池分选与成组提供参考。     

锂电池组动态热模型在混合动力汽车中的应用

锂离子电池热模型对于电池单体和热管理系统的设计有着重要的意义,研究串并联组合的锂离子电池组在混合动力汽车系统中的性能和寿命,提出面向控制的电池组动态热模型,该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时估计电池组中各单体电池的运行温度。实验利用18650型锂离子电池单体,实现3并3串和3串3并形式的电池组循环充放电,得到单体电池温度分布曲线。仿真比较结果表明,提出的电池组热模型具有较高的估计精度,满足混合动力汽车的热管理系统的设计要求。     

蓄电池在线内阻在直流电源系统中的监测技术及运用

通过分析直流电源系统中VRLA蓄电池运行状况和电池失效的常见现象,研究了蓄电池在线监测管理系统应解决的关键问题,主要包括:①监测管理系统的合理结构;②电池组及电池单体的电压、电流巡检与数据分析;③电池单体的内阻测量;④电池运行事件记录;⑤远程管理。文中结合BM-6500电池管理系统在直流电源系统的应用进行了相关论述,本系统提高了直流电源运行的可靠性。     

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.     

锂离子电池一致性筛选新方法——串联充放电筛选

当多个单体锂离子电池通过串/并联组成电池模组时,单体电池之间微小的性能差异会造成模组性能的快速衰减。简易高效的电池一致性筛选方法,是目前锂离子电池模组研究中亟待解决的关键技术。基于本课题组前期提出的串联充放电进行一致性筛选的新思路,探索了串联充放电一致性筛选的具体方法。研究表明,放电终止电压对电池间的差异最为敏感,适合做为一致性筛选指标;同以标准差为依据筛选出的电池相比,只选取筛选指标数据居于中间区域的电池具有更高的一致性,且该筛选方法的数据处理极为简单、快速。为模组研究提供了一种简单有效的单体电池一致性筛选新方法。     

一种单体电压"镜像"采集电路设计

提出了一种适合于卫星电源系统应用的电池单体电压采集电路,其能够支持任意节电池串联.核心电路为电压映射电路,此电路利用变压器将每节单体电压映射到统一的电平,去除了原始单体电压带有的高共模特性,从而方便用多路选择器和模数转换器直接对多个单体的电压进行采集.并且该电路拓扑具有模块化的特点,只需要根据电池串联节数增减电压映射电路的数量即可.经仿真和实验验证,此电路对电池单体电压的采集误差小于3 mV,能够满足绝大多数电池管理系统的需求.     

适用不同尺度光伏阵列的数值建模方法

把光伏电池电路模型的离散计算结果作为基准数据源,利用数值计算方法实现对光伏阵列及各光伏单元的建模,详细阐述了该建模方法的实现机理及数学模型表达。针对光伏阵列运行中常遇到的阴影遮挡工况,建立了不同规模(单体光伏电池、组件、组串、阵列)的遮挡模型,并给出仿真结果。结果表明:在不同遮挡率下,单体光伏电池、组件的I-V输出特性曲线只有一个阶梯,P-V输出特性曲线仅有一个功率峰值;组串I-V输出特性曲线阶梯个数等于组件不同遮挡率个数,P-V输出特性曲线功率峰值个数不大于阶梯个数,并验证了两者之间的确切关系;光伏阵列的功率峰值个数与各组串的峰值个数关系复杂。该模型可适用于不同规模光伏阵列,仿真灵活,也容易与电力电子回路集成实现系统级仿真。     

固态电解质对染料敏化太阳电池性能的影响

由于染料敏化太阳电池(简称DSCs)的光电转换效率高、制作的成本较低且工艺较简单等特点,被认为是薄膜太阳电池中最具市场潜力的新型电池之一。固态电解质在染料敏化太阳电池中起着运输载流子、还原染料等实现电池内部循环的作用。由于效率较高的液态电解质具有易泄露和挥发等特点,会影响电池的寿命和稳定性,所以制备性能较好的固态电解质对电池的产业化及实用化有重要意义,也是DSCs电池发展的必然趋势。论述了DSCs电池的基本工作原理及结构组成、发展现状及趋势,并结合相关工作介绍固态电解质对其寿命及稳定性的影响。     

电解液量对MH—Ni电池自放电的影响

以1600mAh的AA型MH—Ni电池为例,研究了电解液量对其性能、尤其是自放电性能的影响。结果表明：当电解液量为3．0g时,相对于2．8g时可以明显降低电池的自放电率并提高电池的大电流放电容量,而且不会出现漏液现象;当电解液量达到3．2g时,电池的大电流放电容量进一步提高,但容易造成电池漏液。电池自放电率的降低可能与随着电解液量的增加,H2在电解液中的扩散过程受到抑制有关。     

锂离子电池

本文比较了液体电解质锂离子电池和固体可充性锂电池的性能和技术难点，提醒有关方面开发全塑固体锂离子电池。     

Li/SOCl_2电池漏液观察

本文观察了小型Li/SOCl_2电池在200℃贮存后的漏液情况。结果显示:不锈钢外壳与上盖间的焊接质量较好;而连接极柱和上盖的玻璃陶瓷绝缘子质量相对较差。由于微裂隙的存在使该绝缘子在温度、压力、应力腐蚀以及自身内部的气泡作用下产生裂纹,引起漏液并最终导致电池失效。     

Acceptor-doped ceria deposited on a porous Ni film as a possible micro-SOFC electrolyte

Micro-SOFCs, miniaturized solid oxide fuel cells (SOFCs) for low temperature operation, are being developed as a power source for portable electronics. Reducing the thickness of the electrolyte and the adoption of acceptor-doped ceria as an electrolyte material are important to minimize the Ohmic resistance at low temperature. Acceptor-doped ceria thin-films are often deposited on nano-porous metal substrates to reduce cracking of the thin electrolyte. However, due to the difficulty of depositing a pore-free electrolyte on a porous medium, the cells often show the low open circuit voltages (OCVs). In this study, we have deposited ～1 μm-thick Gd-doped ceria on a nano-porous nickel film to assess whether a thin-film, metal-supported GDC can be deposited as a pore-free layer and would thus be suitable as an electrolyte of micro-SOFCs. The Ni-supported GDC cell showed an OCV of ～0.92 V at 450 °C under a hydrogen/air gradient. The high OCV verifies that the thin-electrolyte layer, deposited on porous Ni using the pulsed laser deposition (PLD) method, is dense enough to prevent gas leakage as also observed in its microstructure.     

矿物电解质及其固态电池

蒙脱石型天然矿物经纯化,离子交换以及有机化,形成有机化锌蒙脱石或有机化锂皂石,用其作为固态电池的隔膜所制得的R6固态锌锰电池或CR2032固态锂锰电池,具有较为稳定的工作电压,而且没有电解质泄漏。     

圆柱密封镉镍电池的设计

设计了专用于电动手枪钻的圆柱密封镉镍蓄电池.详述了正负极板、电解液、电池零部件的设计思路及工艺参数.按该设计制出的样品,尺寸为(?)22.0mm,高 42.4mm;0.2C放电容量 1480mAh;12A放电至0.9V的放电时间5.4min;1.2A充电1.75h不漏碱,不气胀;400mA充电24h不漏碱,不气胀.完全达到了设计要求.     

MH-Ni蓄电池快速充电性能的研究

采用掺杂正极添加剂覆钴型Ni(OH)2、磺化隔膜、KOH NaOH LiOH三元电解液,成功制备出一种新型快充AA-2000型MH-Ni蓄电池,其4C(8A)充电效率达到85%,且无漏液、鼓底现象。同时,研究分析了正极添加剂、正极活性物质、隔膜类型和电解液组成等对MH-Ni蓄电池快速充电性能的影响。     

阀控式铅酸电池密封技术

给出了密封阀控式铅酸电池槽盖及极柱的方法 ,该方法能防止电解液泄漏并延长电池的使用寿命     

染料敏化太阳电池电解质的研究现状

综述了染料敏化太阳电池电解质的研究现状,介绍了染料敏化太阳电池(简称DSSC)的结构,工作原理.根据目前染料敏化太阳电池的研究发展情况和结构的不同,可将其分为三类:液体电解质太阳电池、固态电解质太阳电池和准固态电解质太阳电池.总结了国内外研究人员近几年关于染料敏化太阳电池的研究成果,对比了基于液态、固态和准固态电解质的三种太阳电池的性能参数,分析了各自的优点及存在的问题,并对染料敏化太阳电池电解质的未来发展进行了展望.