磷酸铁锂电池恒流和恒功率测试特性比较

与生产、试验过程中常用的恒流充放电方式不同,电池储能电站在电力系统中主要受恒功率充放电的指令调度。为了掌握储能电池在恒功率条件下的特性,建立相应的恒功率测试方法和标准,对66 Ah磷酸铁锂储能电池进行了不同倍率的恒流充放电和恒功率充放电测试,并对两种测试方法下电池的充放电曲线、容量、能量、效率等参数特性进行了比较。结果发现,恒流恒压充放电模式下,电池的倍率性能较好,1小时率放电容量保持率高达98.97%,充电能量表现出随倍率增大而增大的变化趋势;恒功率充放电模式下,电池由于不能完全充满电,倍率性能比较差,1小时率电池放电容量和放电能量分别为59.68 Ah和188.18 Wh,仅为10小时率条件下的91.38%和88.85%。此外,两种测试方式下的容量、能量均在3 h附近出现拐点,在该倍率下,可以用放电容量与工作电压的乘积来计算放电能量,误差均在0.3%以内。     

LiFePO4动力电池直流等效内阻劣化规律研究

对Li Fe PO4动力电池进行循环测试,循环条件包括不同的环境温度,不同充放电倍率,不同的充放电区间和充放电深度等。通过总结直流等效内阻的劣化规律,选择荷电状态(SOC)为0.5～0.8区间的直流等效内阻总和作为内阻谱的表征参数,对比不同电池样本的直流等效内阻变化规律,结果表明工作环境温度是决定电池内阻增长速度的主要因素。     

基于Labview的全钒液流电池测试系统

基于Labview的编程环境,实现对可编程直流电源和直流电子负载的远程控制,搭建全钒液流电池充放电测试系统。该系统将独立的电源和负载组合成了一套充放电装置,并通计算机进行设置和运行,可对电池进行恒流恒压放电、脉冲式放电,实时观测并采集电压、电流等数据,以研究电池的充放电特性。     

电动汽车用磷酸铁锂电池充放电特性实验研究

由于电动汽车的运动状况多变,电池的充放电性能随电动汽车运动状况的变化而发生变化。为了提高电池的利用效率,需要了解电池在不同状况下的效率。利用ARBIN动力电池测试仪器对38.4 V/40 Ah磷酸铁锂动力电池进行充放电实验,分析了动力电池在不同充放电电流和不同荷电状态(SOC)下的效率变化特性,建立了锂电池组效率的理论模型和拟合模型,并通过实验验证了拟合建立的效率模型的有效性,建立的拟合效率模型可以用于电动汽车在不同运动状况下控制策略的动态优化。     

电传动装甲车辆用锂离子电池充放电特性

对锂离子动力电池进行了一系列充放电试验,分析了该种电池的充放电特性、开路电压和内阻特性以及动态充放电特性;结果表明:该种电池充放电内阻小,大电流放电能力强,且在电传动装甲车辆功率需求范围内有很高的放电效率,该种电池作为电传动装甲车辆的辅助动力源,有良好的应用前景。     

铅酸动力电池峰值功率测试方法研究

动力电池峰值功率对于电动汽车动力匹配优化和合理设计电池管理系统控制策略具有重要的理论意义。本文提出峰值功率估计-恒功率充放电验证的测试方法,并以铅酸动力蓄电池为例测试常温25℃下电池不同SOC点的峰值功率。结果表明,恒压充放电法得到的峰值功率估计值与最终结果相吻合,该方法可以便捷地测试不同持续时间的电池峰值功率。     

电动汽车用铅酸电池的峰值功率预测及验证

对于新能源汽车而言,动力电池的峰值功率对其电池管理系统控制系统的设计及动力匹配的优化有重要的意义。提出一种峰值功率估计的测试方法,即对电池进行恒功率充放电,用该测试方法对常温下电动汽车用铅酸电池不同SOC点的峰值功率进行测试。结果表明,通过对电池进行恒压充放电所得到的峰值功率的预估值与测试结果相同,通过这一方法可以很方便地对持续时间不同的电池的峰值功率进行测试。     

锂离子动力电池脉冲功率特性的研究

对自行研制的17Ah高功率型锂离子动力电池室温下的脉冲功率特性进行了研究。采用控制电流和控制功率脉冲充放电的方法研究电池在50%SOC下的脉冲充放电特性,然后以控制电流脉冲充放电模式循环,研究电池容量和功率的衰减规律。结果显示,电池在控制电流脉冲充放电模式下的功率变化范围为-500～338W,能量效率为96.2%;在控制功率脉冲充放电模式下的电流变化范围为-51.7～39.4A,容量效率为93.7%。电池以控制电流脉冲充放电模式循环1.7万次(2833h)后容量衰减了7.9%,放电功率衰减了13.1%。发现循环过程中容量和功率的衰减都呈现出先快后慢的衰减规律,功率的衰减主要发生在前1000次循环。     

单体锂离子动力电池热效应试验研究与仿真分析

针对锂离子动力电池充放电过程中,由热效应带来的温度上升、温度不均,甚至温度失控问题,以型号为18650磷酸铁锂电池为例,通过实验测试的方法获得温升特性曲线,在不同温度下,对单体电池的直流内阻进行测试,得到在一定倍率下的放电R-SOC曲线,确定单体电池直流内阻模型以及生热速率计算方法。同时,通过ANSYS仿真软件构建单体锂离子动力电池三维热模型并进行温度场模拟。通过对比实验数据可知,最大温差小于0.3℃,说明该模型具有较好的准确性和适应性。     

HEV用蓄电池输出功率的测试方法研究

动力蓄电池是混合动力车辆(HEV)的功率补充系统,在整车控制策略过程中需要了解电池的峰值输出功率.选择了多段脉冲放电和恒功率放电的电池功率测试方法,比较了研究HEV小轿车用镍氢动力电池的10 s峰值输出功率.结果表明:通过采用多段脉冲放电的测试方法,并采用指数函数进行预估,得出的电池峰值输出功率与通过恒功率放电方法得出的结果比较一致.     

考虑电池储能老化和需求侧响应的交直流混合配电网动态重构方法

现有的电池储能模型一方面认为电池的充放电功率和效率为固定不变的,另一方面有关电池储能的充放电过程对循环老化的影响缺少考虑,这与电池单元本体的非线性等效电路模型相违背。因此,考虑电池储能的循环老化成本、需求侧响应,提出了交直流混合配电网动态重构方法。通过对实际电池储能的充放电功率的运行区域进行采样,在凸包络的采样点集合中将非理想状态下的电池储能模型重构为线性模型。在此基础上,分别建立了基于累积吞吐电量和放电深度的循环老化成本模型,构建了综合成本最小化的交直流混合配电网动态重构模型。并采用混合整数二阶锥规划方法求解。在改进的33节点算例上仿真验证了所提基于放电深度的循环老化成本模型的经济性,分析了交直流混合配电网重构方法经济性的影响因素。     

脉冲充电在光伏系统充电控制中的应用

考虑到光伏发电系统的特点,将脉冲充电方式应用于光伏发电系统充电控制中,提出了一种新的蓄电池充放电控制策略,能够有效改善蓄电池充电过程中的极化现象,实现快速充电,提高光伏电池的输出效率和蓄电池的充电效率。在充放电控制过程中,保证了直流母线电压的稳定,提高了光伏系统对负载的供电质量。通过对蓄电池分组充放电控制,改善了蓄电池长期欠充问题。针对蓄电池的充放电控制技术建立了Matlab/Simulink仿真模型,验证了该控制策略的可行性。     

全沉积型铅酸液流电池性能研究

本文研究了全沉积型铅酸液流电池的充放电特性,分析了充放电制度、Pb2＋浓度对电池充放电特性的影响规律。结果表明：在恒流充放电时电压比较稳定,随着充放电次数的增加,平均充电电压基本不变,而平均放电电压逐渐增大,能量效率也随之增大;随着放电电流密度的增大,放电电压和放电时间逐渐减小,而且电流密度过大或过小均导致库仑效率不高,经小电流循环充放电对电池激活后,再以较大电流充放电能显著提高电池的能量效率;随着Pb＋2浓度的增加,电池的最大充电电压逐渐降低,放电电压逐渐增大,而且放电时间延长,表现出更好的充放电性能。     

全钒液流电池建模及充放电双闭环控制

介绍了全钒液流电池的工作特性,并依据全钒液流电池和DC/DC双向变换器的电路模型建立数学函数模型,采用充放电的双闭环控制,利用Matlab/Simulink进行了电池充放电的仿真。结果验证了全钒液流电池双闭环充放电控制的可行性和优越性。全钒液流电池在大型光伏储能系统中具有广泛的应用前景,针对其进行充放电控制研究是非常有必要的。     

基于新型双向整流器的锂电池充放电装置研究

针对当前锂动力电池的良好应用前景,介绍了一种新型的基于双向DC/DC同步半桥整流器的高效锂动力电池充放电装置。对该充放电装置的工作原理及过程进行了详细分析,同时对其硬件参数和软件算法进行了设计。最后搭建了实验平台,对单个200 Ah的锂动力电池进行了充、放电实验。实验结果验证了该装置电路拓扑结构和控制方案的可行性。     

基于脉冲技术的蓄电池可编程电源设计

蓄电池的快速充电技术是应用过程中的关键环节,决定了进行能量传递的效率以及推广应用的前景。基于脉冲充电技术,设计了一套蓄电池可编程快速充电装置,可用于实现蓄电池的快速充放电。此外,可利用可编程功能,研究不同类型、不同容量的蓄电池最佳充放电曲线。     

基于单片机控制的镉镍智能充电系统的研究

单片机控制镉镍蓄电池的快速充电系统，采用脉冲充放电方式，通过检测镉镍蓄电池充电的电压、电流、温度从而实现充放电的智能控制。充电系统利用碱性电解液能够克服酸性电解液对环境要求的限制，提高了电池的充电效率，降低充电电池的温升，延长了电池的寿命。     

独立光伏系统的超级电容和蓄电池混合储能系统研究

对于独立光伏发电系统,通常需要储能系统来保证供电的稳定性和持续性。为了吸收光伏电池发出的脉动功率,从而抑制直流母线的电压波动,并满足向负载提供短时大功率的需求。提出了采用超级电容器和蓄电池混合储能方案,并进行了充放电仿真分析,验证了超级电容的蓄电池充放电特点,提出了充放电控制策略。     

基于前馈自抗扰控制方法的蓄电池储能控制策略

针对光储微电网系统中蓄电池储能存在抗干扰能力较弱、直流母线电压波动较大、充放电有效性差等问题,提出了基于前馈线性自抗扰控制(FF-LADRC)方法的蓄电池储能控制策略。建立双向DC-DC变换器数学模型,并在传统蓄电池双闭环储能控制的研究基础上,通过在电压环和电流环中分别引入LADRC,并且在电压环中加入前馈控制,从而完善了双闭环控制策略,以实现对蓄电池储能系统中充放电过程进行有效控制。仿真结果表明,所提基于FF-LADRC方法的蓄电池储能控制策略能够抑制直流母线电压波动,并且有效提高蓄电池储能系统的充放电性能和降低储能系统超调量。