基于温度影响的锂电池SOC估算分析

在分析目前常用的锂电池SOC估算方法的基础上,按照不同温度条件下的在线辨识模型,借助改进扩展卡尔曼滤波法,对不同温度下的SOC进行估算分析。将持续变化的方差代入原扩展卡尔曼滤波算法中,完成循环工况下SOC的在线估算工作。     

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。     

二次锂电池的最新技术进展

本文叙述了近五年来国内外有关二次锂电池的最新技术进展情况。有硫化物(Tis_2,MoS_2、FeS),氧化物(V_2O_5、V_6O_(13)、SO_2)及其锂嵌入物,LiMn_2O_4、,聚合物(聚苯胺,聚吡咯),锂炭及硒化铌(NbSe_3)等二次锂电池的最新技术进展。     

考虑温度影响的锂电池等效电路建模及研究

针对传统锂电池等效电路模型忽略温度和滞后电压对自身的影响,会导致模型参数不匹配和精确度下降的问题,文中论述了温度和滞后电压对锂电池等效电路模型的影响。设计了基于温度的综合锂电池等效电路模型,分别在不同温度下对Li FePO4电池进行城市道路工况(Urban Dynamometer Driving Schedule UDDS)测试,采用子空间辨识法,通过对模型内部参数进行有效辨识,求解模型参数。在此基础上分析了传统等效电路模型与改进模型在不同温度下的仿真输出及输出误差,结果表明锂电池等效电路模型参数受温度影响较大,在温度广泛变化的情况下,与传统模型相比,文中模型可靠度更高,输出与实际试验数据匹配良好,进而验证了文中模型的有效性,为实际应用提供了有效的模型参考。     

锂电池RC等效模型参数的温度影响

以锂电池RC等效模型为基础,研究不同环境温度下对RC等效模型参数的影响。在不同温度的环境下,分别对锂电池进行充放电实验,标定锂电池容量,研究温度对锂电池放电能力的影响;取充放电过程中电压的平均值,计算开路电压,研究温度对开路电压的影响;通过采集的充放电数据,辨识不同温度下锂电池欧姆内阻、极化内阻、等效电容和时间常数,研究其温度影响。随着环境温度的上升,锂电池容量和等效电容上升趋于缓慢,开路电压和时间常数变化不大,欧姆内阻与极化内阻下降趋于缓慢。     

基于ZigBee的锂电池标签追溯系统的研究

通过以某锂电池企业生产过程的物料管理和资源优化配置为背景,在研究ZigBee的标准通信协议和红外标签扫描技术的基础上,提出了基于ZigBee无线传感器网络的锂电池生产标签追溯系统架构,设计了电池无线网络追溯系统标签采集与传输的软硬件,实现了标签信号的获取和无线传输。     

磷酸铁锂电池内部气压失控特性研究

针对储能电池的热失控风险,提出以电池内部气压作为判定依据,对磷酸铁锂电池经历不同滥用条件时发生的安全风险进行快速评估的方法.结果表明,在电池正常充放电状态下,电池内部气压及外壳温度发生小范围规律性波动.在过充、过放、外部短路等异常状态下,电池内部气压在预警节点急剧增大,而在相同条件下温度参数变化明显晚于内部气压的变化,且变化速率相对较小.上述研究结果不仅揭示了不同滥用条件下电池内部气压失控的特性,同时证明了以电池内部气压失控预警代替现有电池外部温度预警能够更早地识别电池安全风险,避免发生热失控及燃烧爆炸等严重的安全事故.     

薄膜锂电池的研究进展

适应微系统的需要发展起来的薄膜锂电池,具有很高的比容量和很长的循环寿命,是真正的全固态电池.集成到微电子线路板上,使其应用非常广泛.概述了薄膜锂电池的基本制备工艺、应用领域和薄膜锂电池的研究及产业化的状况.     

锂电池SOC估算方法的研究

安时积分法是电池管理系统比较常用的一种方法,但是电池受初始荷电状态(SOC)、使用环境温度、充放电循环次数等影响较大。通过实验方法确定各种因素对电池SOC的影响,建立影响电池SOC的数学模型;经过与实际的充放电数据比较得到实际SOC误差低于5%,满足煤矿井下对大容量锂电池管理系统SOC估算的要求。     

基于Modelica的钛酸锂电池建模

钛酸锂电池使用Li₄Ti₅O₁₂(LTO)代替石墨作为阳极材料,拥有优异的倍率特性,有望在电动车辆中得到广泛应用。但当描述钛酸锂电池在大倍率充放电条件下的外特性时,常用的电池模型有较大误差。基于Butler-Volmer方程提出了适用于钛酸锂电池的模型,并用Modelica语言进行建模与仿真,对所提出的电池模型进行了评估,实验结果与模型仿真结果有良好的一致性,最大电压误差低于2%。     

磷酸铁锂电池性能测试与优化使用研究

磷酸铁锂电池的生产工艺严重影响其性能.实时跟踪采集与处理电池的充放电电压与温度值,可以了解电池的充放电特性,优化电池的实际使用方式.该文所设计的电池性能测试系统以STC12C5A60S2单片机作为微处理器,连接2片AD7888芯片实现多通道A/D转换,并通过模拟开关CD4051连接多路温度传感器,以及控制继电器开合,采集的数据通过USB总线通信传送到上位机.数据分析依据直流放电闭合前后的压差算出电池内阻,利用充放电电流与时间的积分得到电池容量,并与电压相对应.结果显示大电流充放电时内阻引起的压差不可忽视,需要实时矫正,充电时间有限制时可不进行涓流充电,而电池存放时的电压值应在最稳定放电区间,此外电池具有良好的温度特性.     

基于SVM的锂电池SOC估算

以锂电池SOC作为研究对象,将基于VC维和结构最小化理论为基础的支持向量机(SVM)的方法引入到锂电池SOC的估算中。充分利用支持向量机的对锂电池非线性独特的功能,综合考虑锂电池的电压、温度及电流等因素对SOC的影响,提出了支持向量机估算电池SOC的算法,并将其在锂电池充放电实验中验证。结果表明,支持向量机在估算锂电池SOC时,可以获得更高的估算精度,为电池管理系统提供一种实用的SOC估算方案。     

基于RFID技术的锂电池管理系统设计与实现

锂电池的安全性一直是困扰锂电池正常工作的重要课题。为了保证锂电池的可靠运行,对锂电池的运行进行实时的监控成为了必要的手段。设计了基于RFID的锂电池管理系统,利用RFID技术构建锂电池数据采集系统,并通过通讯网络完成了运行参数的数据传输过程。实验证明,该设计可以很好地解决锂电池的安全保护、故障分析诊断、远程监控及电池的生命周期管理等问题。     

锂电池成组连接技术的研究

由于锂电池成组连接技术的限制,电池成组后的性能和寿命远远低于单体电池的原有水平,锂电池成组技术是现阶段亟待解决的技术壁垒。针对锂电池成组的特点,利用散热仿真软件模拟计算锂电池模块的温度场情况。从生产工艺角度出发,设计了三种不同的锂电池成组连接方式,通过测试连接阻抗、最高温度、温升、温差等情况,研究了不同锂电池成组连接技术对电池组散热性能的影响。     

磷酸铁锂电池管理技术及安全防护技术研究现状

储能作为战略性新兴产业,是增强能源系统供应安全性、灵活性、综合效率的重要环节。然而,随着储能产业的快速发展,电池的安全性成为阻碍其发展的关键问题之一。本文以磷酸铁锂电池为例,基于应用现状,从电池管理技术角度,介绍了磷酸铁锂电池现有的状态检测技术;接着从安全防护技术角度,介绍了磷酸铁锂电池的主动安全防护技术和被动防护技术;最后,从技术标准、状态监测和安全防护等方面,给出了磷酸铁锂电池集成化发展的建议。     

基于光纤温度传感器的高压开关设备温度检测系统

高压开关触点、母线一般处于高电位,检测其温度一直是电力系统检测中的难题。针对这一问题,笔者提出了一种结合光纤技术的检测方法,利用AVR单片机控制光源,通过光强度型光纤温度传感器的调制,将带有温度信息的光信号耦合到LOG114芯片进行光电转换,输出信号再由AVR单片机进行A/D转换,经数据分析,得到高精度的温度值。结果表明,该系统具有精度高、体积小、易安装等特点。     

基于双卡尔曼滤波的锂电池SOC估算

以锂电池的荷电状态估算为目的,对传统锂电池等效电路模型进行改进,提高了模型的准确性,使之能更好地反应锂电池内部状态。以标称容量为2 000 m Ah,额定电压为3.7 V的18650锂电池作为研究对象,采用最小二乘法分别对该锂电池模型进行充放电方向的参数辨识。运用双卡尔曼滤波算法估算锂电池的SOC,并设计了基于安时计量法的相关测试实验。研究结果表明,双卡尔曼滤波算法估算18650锂电池SOC的绝对误差值小于0.019,具有较高的估算精度,在锂电池SOC估算领域内具有很高的实用价值。     

基于老化机理分析退役磷酸铁锂电池分选方法

随着电动汽车保有量的逐年上升,退役电池梯次利用已经成为能源合理利用的必然趋势,可是在经历电动汽车复杂和严苛的工况运行后,构成电池组的单体内部老化程度不尽相同,外特性上也呈现出电池单体特性不一致。如果要进行退役电池梯次利用,首先要解决退役电池的无损检测和分选问题。以退役磷酸铁锂电池为研究对象,通过对电池的容量、内阻以及电池的容量增量(increment capacity,IC)曲线进行测试和分析,对磷酸铁锂电池内部的老化机理进行判别,提出基于老化机理分析的退役磷酸铁锂电池分选方法,并对该方法进行实验验证。结果表明,利用该方法分选出的电池所构成的电池组在电池组容量利用率和温度一致性方面都具有较好的效果。     

锂电池发展浅谈

锂具有比能量高,比体积小等优点,经过不断的改善与发展,具有寿命长,安全性高,容量大,成本较低等特点的锂电池已经成为当今的主流储能设备。主要介绍了锂电池的起源和发展历程,重点通过对比锂电池的正极,负极,电解质等部分材料组成,分析了锂电池工作性能随着电池材料的变化而产生的差异,讨论了电池材料与锂电池各项技术指标间的关系;并总结了目前锂电池技术存在的问题和不足;此外,还对锂电池的发展前景进行了展望。     

智能卡及其应用的薄膜锂电池

近年来智能卡的迅速发展对内置电源提出了需求。全固态薄膜锂蓄电池以及聚合物薄膜锂蓄电池已经成功地应用于智能卡当中。介绍了全固态薄膜锂蓄电池、聚合物薄膜锂蓄电池的制备工艺,比较了VartaBattery,CymbetCorporation,InfinitePowerSolutions,SolicoreInc.四家公司的商业化薄膜锂一次电池和锂蓄电池的制备以及相关特性。