基于电化学阻抗谱的锂离子电池低温特性研究

锂离子电池较差的低温特性限制了其在军工、航空航天等领域的发展,为拓宽其低温应用,基于电化学阻抗谱特性,在传统Randles模型基础上引入复合元件,建立锂离子电池低温等效阻抗修正模型,用改进的遗传算法进行参数辨识,作阻抗模型在全频率下合成试验和阻抗模型拟合数据,在相对复平面的误差分析,拟合超低温循环存储充放电前后模型参数变化曲线.结果表明:修正模型精度较高,辨识参数能探明长期低温存储充放电循环过程中,电池阻力增长趋势及电极表面电荷转移;在低温存储状态下,电池处于较低荷电最好,会增加电池电极存储电荷的能力.     

锂离子电池SOC估计方法的比较

新一代混合动力特种车辆直流母线电压高达900 V,由多个单体电池串联或并联组成电池组,由于电池单体之间存在着不一致性,往往使得电池组寿命要低于电池单体寿命几倍甚至几十倍.因此需要对整个电池组进行均衡管理,而均衡管理最关键的因素是检测每个电池单体的荷电状态(SOC).对现有的9种SOC估计方法进行了分析比较,提出了将安培积分法和开路电压法相结合来估算SOC,同时考虑温度、电池老化和充放电效率的影响.此方法简单、可靠,可以在线实时观测,符合特种车辆的要求.     

电动汽车电池组连接可靠性及不一致性研究

通过对电动汽车用锂离子电池特性的研究,建立了电池组模型并分析了充放电基本规律,重点讨论了电池组可靠性和电池组中单个电池性能不一致性对电池组性能和寿命的影响及对电动汽车行驶性能的影响,提出了在使用方面的解决方案.     

基于改进的粒子群优化扩展卡尔曼滤波算法的锂电池模型参数辨识与荷电状态估计

为解决锂电池荷电状态（SOC）难以精确估计的问题,提出了基于改进的粒子群优化扩展卡尔曼滤波（IPSO-EKF）算法预测电池SOC。为减小参数非线性特性影响,重新构建了EKF算法电池状态空间方程,以辨识出的电池模型参数为基础,获得SOC最优估计。采用IPSO算法优化EKF算法噪声方差矩阵,解决系统状态误差协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵最优解获取难题,进一步提高SOC的估计精度。计算结果表明：IPSO-EKF算法能够精确地辨识电池模型参数和SOC值,并能够很好地修正状态变量初始误差。     

单体电池电压采集系统设计与实现

单体电池电压采集技术是通用线导鱼雷充放电设备中的一项关键技术.在大电流充放电时,采样输入端会介入干扰信号,影响采样数据的稳定性.本文以AT89S52为控制核心,以AD629为保护电路芯片,通过线性光耦隔离干扰信号,实现了充放电过程中单体电池电压的实时采集.经使用证明,该采集系统运行稳定,采集数据准确可靠,提高了通用线导鱼雷充放电设备的智能化水平.     

水平铅酸电池的实验研究与性能分析

结合电动汽车电池的应用情况,测试和评价了一种水平铅酸电池.详细介绍了水平铅酸电池的结构特点,分析了电池大电流充放电的能力,提出了水平密封铅酸电池的最佳充电电流,计算了电池的充放电容量效率、能量效率,分析了温度对电池性能的影响.水平铅酸电池具有高比能量、高比功率、大电流充放电性能良好的特点,适合电动汽车使用.     

水中兵器锂离子电池安全性问题分析

分析了锂离子电池的特点,介绍了锂离子电池的现状。从锂离子电池安全性特点着手,对锂离子动力电池的安全性研究进行了全面的阐述,从电池设计、电池材料、电池制造和电池使用等方面分析了影响电池安全性的各种因素,最后提出水中兵器锂离子电池应用需要解决的问题。     

美国海军对应用于战场准备自主水下航行体(BPAUV)上锂离子电池的安全性试验

锂离子电池具有一些重要特性而常常被用做自主水下航行体(AUV)上的动力源。由于锂离子电池具有较高的比能量密度,从而能够显著地节省体积和重量,这就能够增加航行体的负载能力并增加其机动性。然而,正如所有密度能量存储系统一样,必须在设计的各个层面上考虑电池的安全性问题。美国海军对其使用的所有锂电池都要根据NAVSEA指南9310.1b和技术手册S9310-AQ-SAF-010进行安全性评估。描述了对战场准备自主水下航行体(BPAUV)上锂离子电池进行的安全性测试试验;也给出了由海军水面战中心(NSWC)Carderock实验室所做的BPAUV子系统及电池的试验结果。     

无线电引信用锂储备电池

由于对锂储备电池的认识不足,许多人将之与锂离子电池相混淆,对锂储备电池的长贮性能及多单元供电能力存在疑问,限制了它在国内的使用.因此,针对无线电引信设计了一种多单元快激活的锂-亚硫酰氯储备电池.动静态试验表明:无论是工作电流、电压还是工作时间、噪声,锂储备电池的性能完全满足无线电引信的使用要求.     

锂离子电池正极材料钴酸锂近期研制进展

以钴酸锂(LiCoO2)为正极活性材料的锂离子二次电池是军事装备的重要能源。介绍了国内外锂离子二次电池的生产现状,列举了正极材料LiCoO2高温合成的原料和工艺步骤,比较了各厂家产品的性能差别。通过总结近年文献,探讨了原料的种类、混匀程度、反应温度、热处理时间以及冷却速度等工艺因素对LiCoO2的结晶度和颗粒形态的影响,进而对LiCoO2的充放电性能和热稳定性的影响。介绍了近期为提高LiCoO2的性能而研制LiCoO2合成工艺的新成果及发展动态,提出了LiCoO2性能优化的必要性和可能的主要途径。     

电传动车辆动力电池组分布式管理系统设计

根据动力电池组在电传动车辆上的使用要求,利用总线通讯技术,设计出电池组分布式管理系统,由一个电池组综合管理器和多个电池单体检测模块组成。系统采用基于循环工况的电池组剩余电量神经模糊预测方法,并为了实现对电池单体电压的精确采集,设计出具有特色的压控恒流源电路。实际应用表明,系统运行稳定正常,可扩充性好,对电池组状态预测准确。     

基于Blackfin 的锂电池管理系统

针对目前锂电池管理系统的荷电状态（SOC）估算精度低、可扩展性差的问题,设计基于Blackfin数字信号处理器的电池管理系统。该系统实现了锂电池数据实时监测、剩余电量估计、通过CAN总线通信扩展多组锂电池、锂电池危险状态报警和自动保护等功能。在剩余电量估计算法上,提出一种遗传算法与蚂蚁算法相结合的GAAA算法优化BP神经网络的方法。实验结果表明：该算法比基于遗传算法的BP神经网络具有更高的SOC估算精度和更快的运算速度。     

混合动力车辆动力系统建模与仿真

以并联式混合动力车辆为研究对象,基于MATLAB／Simulink软件,建立了发动机、电动机、蓄电池以及整车仿真模型,制定了整车控制策略．仿真结果表明,应用该策略对发动机与电机间的功率输出进行协调控制,能明显提高整车燃油经济性,并能够维持SOC在规定的工作区间变化．     

基于地磁计转数的引信化学电池相对激活时间测试方法研究

针对小口径引信化学电池激活时间的测试需求,提出了一种利用弹载存储测试技术同时记录化学电池电压曲线和弹道地磁信号的测试方法。给出了引信电池相对激活时间的定义和测试原理;仿真分析了突变磁场的产生方法及局部地磁信号的畸变特性;给出了动态回收试验方法与试验数据。试验结果表明,该测试方法可以获得电池电压上升曲线、弹丸出炮口时刻及电池相对激活时间,对优化电池性能及提升引信作用精度有参考意义。     

基于试验数据的超级电容建模方法

进行超级电容建模.通过试验获得超级电容的容量特性和内阻特性,继而通过试验数据建立超级电容基于状态方程的动态仿真模型.仿真结果表明,此模型具有良好的精度,能够很好的模拟超级电容的动态性能.     

高速公路行驶时电动汽车风冷散热性能研究

对高速公路行驶时,不同运行工况和电池组位置的电动汽车风冷散热性能进行了研究,研究表明:电池单体充放电发热功率随着环境温度升高而降低,随着充放电倍率的提高而升高;电动汽车动力舱自然进风散热性能随着车速的提高、环境温度的升高及充放电倍率的降低而提高;电动汽车动力舱自然进风散热性能随着电池组与动力舱后壁距离增加,先改善,再变差,满足最佳散热性能的距离为230 mm.上述结论为高速公路行驶时,电动汽车风冷散热分析和电池组位置选择提供了参考依据。     

基于矢量最优化的稳健波束形成方法

当阵列导向矢量存在误差或接收信号采样样本数较少时,标准Capon波束形成（SCB）的性能会严重退化。现有的提高稳健性的算法大都是针对导向矢量误差而提出的,很少考虑有限采样效应条件下的稳健性问题。针对以上原因,从导向矢量误差和有限采样效应两个角度出发,引入矢量最优化概念,提出了基于矢量最优化的稳健波束形成(VORB)方法,进而提高SCB算法的稳健性,并通过二阶锥(SOC)规划理论对其进行求解。文中还进一步推导了自适应权矢量的近似解析表达式,揭示了影响最优权矢量的各主要因素之间的关系,同时证明了该算法广义上属于对角加载类方法。通过理论分析和计算机仿真研究,表明了VORB方法对自适应波束形成算法的稳健性有明显的改善：在不同快拍数、信噪比(SNR)和导向矢量不确定度条件下,VORB方法的输出信干噪比(SINR)均较其他算法提高约5 dB;在典型工况条件下,VORB具有更尖锐的谱峰,更低的旁瓣级（低至-15 dB以下）。外场试验数据处理结果表明,将VORB应用于实际工程进行空间谱估计,能够得到准确而稳健的高分辨方位估计结果。     

级联电源时序控制方法

电池组级联(BPCSs)电源的脉冲电容器电压是电磁推进的关键指标,重频模式下电池组多次为脉冲电容器充电后容量衰减,脉冲电容器电压在规定时间内达不到电压设定值,电磁推进的一致性将无法保证.基于BPCSs电源理论模型,提出一种时序动态调整算法,通过调整电池组串入回路的时刻来提高充电速度.实验结果表明:在电池组容量衰减40 ...