某纯电动客车电池箱的静强度与模态分析

电池箱作为电池模组的载体,对电池模组的安全和防护起着关键性的作用。本文对电池箱在极限载荷下的静强度进行分析,电池箱的最大应力小于材料的许用应力,使得电池箱具有一定的安全可靠性;通过对电池箱的模态分析,得到了电池箱在约束状态下的固有频率与振型;并且通过振动试验对电池箱的安全可靠性进行了验证。     

使用新型电解液的磷酸铁锂电池高低温性能

在某商用锂离子电池电解液(CE)中加入双草酸硼酸锂(Li BOB)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)制备了一种电解液(WY)。对使用WY电解液的18 Ah磷酸铁锂/石墨动力电池进行高低温电性能测试,并与使用CE电解液的同规格LiFePO_4电池高低温数据进行了对比。结果表明:与商用电解液相比,使用WY电解液的电池在25℃不同倍率下放电容量均高于商用电解液电池。WY电池在-20℃低温下0.1 C和0.2 C放电容量增加了16.0%和15.8%。WY电池-20℃与室温下的放电容量高于CE电池。在-40℃低温下,WY电池性能优于CE电池。在60℃高温下,使用WY电解液的电池性能优于使用CE电解液的电池性能。     

软包和硬壳磷酸铁锂单体电池过充热传播研究

为了研究硬壳和软包磷酸铁锂单体电池过充工况下对周围电池的热辐射影响,本文研究了磷酸铁锂软包和硬壳电池在仅单体、两单体电池紧贴和两单体电池相距1cm三种工况下的热传播行为。试验以0.5C恒定电流分别对48Ah的软包和24Ah的硬壳电池进行过充,利用可见光监控、红外监控、多路温度记录仪分别对电池外部形貌、外部温度和电池表面温度变化进行实时监测。研究表明,过充阶段,硬壳过充电池温升65.5℃,平均温升速率0.0392℃/s;软包过充电池温升57.3℃,平均温升速率0.0143℃/s;相邻硬壳电池最高温升44℃,最大温升速率0.0312℃/s;相邻软包电池最高温升7.9℃,最高温升速率0.0063℃/s;软包电池过充后,产生的膨胀力对相邻电池影响更大,相邻电池产生的机械应力较大。试验结果可为研究模组内部硬壳或软包磷酸铁锂电池之间的热辐射影响提供理论和实验参考。     

一种混合动力电动汽车电池荷电状态预测的新方法

针对混合动力电动汽车(HEV)电池荷电状态(SOC)预测问题,引入贝叶斯极限学习机(BELM)方法。对极限学习机和贝叶斯线性回归的基本原理进行详细介绍,为提高极限学习机的拟合和泛化能力,采用贝叶斯方法来优化极限学习机输出层的权重。在循环工况条件下选择电池的工作电压、工作电流和表面温度参数用来预测电池SOC的实时值,同时兼顾HEV再生制动时的能量回馈过程。高级车辆仿真软件ADVISOR下的仿真结果和实际实验结果均表明:所设计的预测模型具有较高的准确度,能够实时准确地预测出SOC值,实用性强且有效性高。     

空间用氢镍电池低温启动特性研究

氢镍蓄电池作为储能电源广泛应用于空间能源领域,氢镍电池在轨工作温度为-15～25℃,环境温度对电池的充放电特性有很大的影响.低温有利于延长电池的循环寿命,但温度过低电池电解液结晶不能正常工作,在-30～-90℃低温环境下对单体电池进行充放电实验,实验结果表明低于-60℃氢镍电池不能正常工作,高于-55℃电池可以工作.     

基于半导体制冷-相变材料的电池热管理

相变材料用于锂离子电池冷却时,可能会受环境温度的影响;半导体制冷片用于电池冷却时,通常要对发热端进行液冷,结构较复杂。为解决上述问题并实现优势互补,提出一种半导体制冷片结合相变材料的锂离子电池热管理思路。建立三维传热模型,进行仿真计算。在散热工况下,环境温度分别为25℃、35℃和45℃时,5 C恒流放电的方形(70 mm×27 mm×90 mm)磷酸铁锂锂离子电池的最高温度始终都在60℃以下;在加热工况下,环境温度为-10℃、-20℃时,使本身不产热的电池的最低温度达到0℃,分别需加热223 s、479 s。该热管理结构既可满足电池在不同环境温度下的散热需求,也可实现低温下较好的加热效果。     

光伏电池的建模综述

为了对光伏发电系统进行理论分析和实践验证,首先要建立光伏电池的精确模型。基于国内外对光伏电池模型的研究成果,阐述了研究的背景、目的和意义,综述了光伏电池的模型、建模方法和研究现状,并对不同工况下光伏电池的建模做了界定。总结了光伏电池模型未知参数的提取方法,分析了极限工况下的功率损失,介绍了光伏电池的动态模型,对光伏电池建模的发展方向进行了展望。     

人工神经网络和安时法电池SOC估计

结合安时法估算电池SOC,用BP神经网络估计公式中需要的参数。电池的初始SOC用开路电压法获得,库仑效率的变化可以在估计电池电容时得到体现,其值设定为1,用循环次数和SOC值对电池充放电效率进行网络估计。用温度和电池的平均放电电流对电池电容进行网络估计。通过实验和估计得出在20℃下,新方法的误差在2.89%左右,-20℃下误差在3.25%左右,误差范围满足应用的需要。     

基于IGWO-MKELM的锂离子电池剩余使用寿命预测

随着锂离子电池在储能系统中比例迅速增大,为避免因电池性能退化导致的事故,如何准确预测锂离子电池剩余使用寿命就成为保障储能系统可靠运行的关键。针对锂离子电池剩余使用寿命预测的问题,提出一种改进灰狼优化多核极限学习机（IGWO-MKELM）预测方法。首先从电池充放电过程中提取能够表征电池寿命退化的间接健康因子作为输入量,然后采用改进灰狼算法对多核极限学习机参数进行寻优,建立改进灰狼优化多核极限学习机预测方法,最后使用NASA电池数据集进行仿真实验。结果表明,IGWO-MKELM方法可以更加精确地预测锂离子电池剩余寿命。     

改进PSO优化ELM预测锂离子电池剩余寿命

针对极限学习机在预测锂离子电池剩余寿命过程中的不稳定性,提出利用混合粒子群优化算法对极限学习机预测模型优化的方法。通过改进的粒子群优化算法对极限学习机的输入端进行寻优处理,不但能够使模型的预测精度有进一步提高,而且大大增加了锂离子电池单次剩余寿命预测结果的可信度。利用NASA PCoE公开的锂离子电池数据进行仿真实验并评估该模型的预测性能,然后与标准的极限学习机预测模型预测结果进行对比,统计结果表明该方法使预测误差控制在2%左右。     

移动通信设备氢镍电池的制备及性能研究

采用烧结镍为正极,添加氧化亚钴和羰基镍粉的储氢材料为负极,聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)的复合物为隔膜,制备得到通信设备用富液式QNG90方形氢镍电池,对所得电池充放电时的温度变化及电化学性能进行测试,并与贫液式QNF90方形氢镍电池进行比较。当富液式电池以0.2 C充电6 h,温升为5.0℃;以1.0 C放电,温升为9.5℃。20℃下对电池进行倍率放电与低温放电测试结果表明,当富液式电池以10.0 C放电至0.8 V的放电容量为室温0.2 C放电容量的73.4%,-40℃下以0.2 C放电时容量为常温0.2 C放电容量的75.2%,50℃下满容量电池以1.436 V恒压浮充50 h,未出现热失控和电流失控,0.2 C充放电的循环次数超过1 100次。     

高功率型氢镍电池Peukert模型温度效应分析

以高功率型80Ah氢镍动力电池为研究对象,在电流（26.7-160A）和温度（-20-50℃）范围内,对其Peukert模型温度效应进行了分析。研究表明：在20-40℃的温度范围内,Peukert模型是可以应用于高功率型氢镍电池,且模型参数为1.0681,表征了该型氢镍动力电池良好的倍率放电特性;高温和低温都会导致Peukert模型的应用电流范围变窄;Peukert模型参数与温度具有强相关性。     

航空钴酸锂电池的温度特性研究

温度对锂电池的容量和充放电特性等关键指标有着重要的影响,对其进行研究可以为锂电池的实际使用和维护以及SOC估算提供依据。以航空钴酸锂电池为对象,通过实验研究其容量、充放电曲线在不同环境温度下的变化规律。结果表明:在环境温度高于20℃时电池容量变化不明显,但在环境温度低于0℃时,电池容量将快速下降。在低温环境下充电时,电池容量在平台区时变化很大,且上升速度明显大于在高温环境下。在低温环境下,特别在低于-20℃时,电池在放电过程中电压下降速度激增。放电初期,电池电压下降较快,进入平台区放电速度减慢,但一旦电池电压低于3.7V,电压急速下降。     

电流密度和温度对VRB性能的影响

利用千瓦级全钒液流电池(VRB)模块,考察了电流密度和温度等因素对VRB输出性能的影响.在1.000～1.550 V的单体电池工作电压区间内,充电电流密度对容量的影响比放电电流密度大.随着温度从25℃降低至-5℃,VRB的极化从20 mV/20 mA·cm~2增加到40 mV/20 mA·cm~2;以80 mA/cm~2和40 mA/cm~2循环时,能量效率降低率分别约为0.32%/℃和0.06%/℃.     

电动车锂离子电池参数测定及水冷仿真

对18650型锂电子电池的比热容和在0.5 C放电下的发热功率进行测定,测得电池的比热容为995 J/kg·℃,电池发热功率随着荷电状态(SOC)的变化而变化。通过实验和仿真的数据对比,验证参数测定方法的可靠性和实用性。对0.5~2.0 C放电下电池的发热功率进行测定。对电池组进行热管理,采取沿着电池轴向铺设水冷管的方法进行散热,通过ANSYS仿真平台发现:在极端条件下水冷的最佳参数为水温25℃,流速10 cm/s。     

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℃)。     

失效VRLA蓄电池容量恢复的研究

研究了失水引起开路电压极低或热失控引起失效的VRLA蓄电池的容量恢复的可行性 ,并对硫化引起热失控的机理进行了研究。通过对VRLA蓄电池的失效原因进行分析 ,提出了容量恢复的可能性 ;采用先对开路电压极低的蓄电池加适量水和少量电解液 ,或对热失控蓄电池加适量水 ,再反复进行分级恒流充电和大电流放电循环的方法 ,进行了容量恢复的实验。结果表明 ,该方法对于失水引起开路电压极低或热失控引起失效的VRLA蓄电池 ,只要未发生短路、正极板栅腐蚀和活性物质脱落等不可逆故障 ,其容量恢复率可达 90 %以上。     

镉镍电池组自放电检测方法

自放电是电池组的一项重要性能指标,而科学的检测方法是考核其高低的有效手段。分析了温度对电池组自放电的影响,并对常温搁置28 d和高温50 ℃环境温度下搁置7 d进行了实验。结果表明：常温搁置28 d和高温50 ℃环境温度下搁置7 d,其自放电量是不相等的。常温搁置28 d,其荷电量不小于额定容量的60％,而高温搁置7 d,其荷电量不小于额定容量的40％。     

基于时变流体温度的锂离子电池组传热分析

针对板式液体热管理系统,以软包装三元正极材料锂离子单体电池及电池模组为研究对象,建立单体和整包电池的传热计算模型。基于整包电池模型,分析恒定和时变流体温度对电池模组传热特性的影响。电池包中心或边缘处模组换热条件的差异,对冷却的最高温度和加热的最低温度影响甚微,对最大温差影响不明显。流体恒温的假设在传热计算时会高估系统对模组温度最值的影响;在散热计算时会低估对模组最大温差的影响。在25℃下以1 C放电,线性、指数型流体温升模型最高温度分别比恒温模型高3.34℃和2.54℃;在-10℃下以25℃的流体对电池进行加热,线性、指数型流体温升模型最低温度分别比恒温模型低4.06℃和4.36℃。     

PEG抑制碱性锌锰电池析气的研究

采用聚乙二醇(PEG)2000作为负极添加剂,试图解决碱性锌锰电池析气导致的漏液问题。通过放电、储存、交流阻抗谱和析气等实验,发现在锌膏中添加0.050%的PEG2000,能将LR6电池的3.9Ω连放时间延长至850 min。PEG2000可将电池内部析气量减少38.2%。在室温及60℃条件下,锌块腐蚀率分别降低38.7%和37.7%。LR6电池高温高湿(60℃、70%)存储7 d,漏液得到抑制。