基于开路电压和环境温度的铅酸蓄电池充电状态的数学模型

建立了铅酸蓄电池充电状态的数学模型，并用该模型计算了稳态开路电压，其结果和实测值十分吻合。     

充电桩用充电模块劣化状态评估技术研究

在长期运行过程中,充电桩用充电模块的运行性能会因内部元器件状态劣化而降低。提出了一种基于元器件劣化状态的充电模块整体劣化状态评估技术。首先,构建充电模块仿真模型研究其在金属氧化物半导体场效应晶体管和铝电解电容状态劣化时的运行特性;其次,搭建充电模块劣化状态评估实验平台,测量元器件劣化参数;最后,建立评价模型评估充电模块的整体劣化状态,并得到转换效率与整体劣化状态之间的映射关系。实验结果验证了所提方法的有效性。     

腔体式吸收器—槽形抛物镜中温太阳能集热器单元系统的实验研究

利用微机数据采集系统和美国ＭＫ型Ｋｅｎｄａｌｌ直射辐射仪对集热器单元系统进行了实验研究，并将实验结果与三维动态热网络模型的计算结果做了对比，结果表明，计算结果与实验结果的平均误差可以达到较高精度，从而证明三维动态热网络模型是可行的，其结论是正确的。     

应用微压探测诊断燃烧状况的试验研究

利用压力传感器进行了燃烧状态诊断的试验研究。提出了一种通过压力脉动信号分析燃烧状态的简单有效方法，该方法对归一化后压力脉动信号作线性回归并计算回归直线斜率Ｋ，根据Ｋ值对燃烧状态进行分类判断。研究发现，随Ｋ值的增大燃烧状态趋于不稳定，对于本实验炉当│Ｋ│〉０．６时为燃烧状态处于的熄火和点火剧变过程，而│Ｋ│∈「０．３，０．６」则燃烧处于不稳定状态，只有│Ｋ│〈０．１５时燃烧状态才基本稳定。     

锂离子电池低温充电老化建模及其充电策略优化CSCD

为了促进新能源汽车在寒冷地区的推广,对锂离子电池低温充电老化及其充电控制策略的研究具有重要意义。本工作基于大量低温充电实验数据,建立了多应力低温充电老化模型。以温度为主要影响因素,同时考虑充电截止电压和充电倍率及充电循环次数对电池老化的影响。引入衰退加速度因子,将多个充电应力相结合作用于整体模型,并对模型的估计精度进行了仿真测试。在此基础上引入遗传算法对充电控制策略进行优化,以充电电压为基准,将达到充电截止电压前的充电过程均分为多个充电阶段,将各阶段充电电流作为遗传算法的基因序列,以充电老化速率和充电时间作为优化目标,进行迭代优化。仿真结果表明所建立的低温充电老化模型具有较高的参数估计精度,充电控制策略能够有效较少电池老化并节约充电时间。通过设计的充电控制器对充电策略进行了实验测试,测试结果与仿真结果相同。对电池低温充电进行的实验,摸索了低温充电对电池寿命衰退影响的规律,实验数据、老化模型和充电策略优化方法有较为直接的参考价值。     

基于多元参数融合曲面的电池充电特性分析

针对目前电池参数特性研究的局限性,提出一种基于多元参数融合曲面的充电特性分析方法。采用基于GNL的改进电池模型,通过参数辨识实验得到电池参数系数,结合电池的充放电特性,将电池端电压、荷电状态SOC、电流及充电时间等多元参数进行融合设计,建立电池参数的三维曲面。该曲面不仅能直观形象地反应电池各参数间的非线性函数关系,还可通过平行截取曲面对电池恒压、恒流等充电方式的充电特性进行分析,其分析结果与EMTP中的仿真结果基本一致。     

方形分离器三维流场的测定及数值模拟

作者采用热线风速仪测量了方形分离器内部三维速度场并采用Ｋ－ε模型及应力代数模型对其内部的三维流体流动进行了数值模拟。作者还采用Ｘ型热线探头旋转法测量三维流场，提出了改进ｘ型热线探头方向特性方程的具体方法，并通过计算和实验结果的比较得出：在方形分离器内的旋风流动的计算中，Ｋ－ε模型及应力代数模型均得到比较合理的结果，与实验结果符合较好，同时应力代数模型的结果揭示了各向异性湍流的特点。图７参３     

5kW锂电池模组BMS的研究与开发

设计了以MSP430为控制核心的用于5 k W锂电池管理系统(BMS).建立了关于电池荷电状态的模型,在实际估计中,采用开路电压和按时积分相结合的方法且有较高的精度;采取电池均衡充电的方案,补偿了电池容量的差异性,进而使得电池组的使用寿命延长.电池荷电状态估算的改进方案解决了按时计量法无法确定初始荷电状态、难以精准测得库仑效率等问题,确保了电池管理系统处于稳定工作状态.该系统具有抗干扰能力极强、硬件电路可靠、且十分经济的特点.经过实验验证,利用该系统进行SOC剩余容量估计的结果较为精确.     

Improved state-of-the-art look-up table method for charge state estimation of PSO-RBF model

为了解决纯电动汽车在SOC预测时易受电流波动、工况非线性等因素影响,提出了一种针对锂电池SOC进行动态预测的方法。首先,对粒子群聚类算法的参数组合进行优选并结合优选结果对径向基函数（RBF）神经网络进行改进。然后,通过分析电池在不同工作状态下的特性,将电池分为充电、静置、放电三个状态。针对电池所处的工作状态采取不同的策略对SOC进行预测。在电池放电阶段使用经过改进的PSO-RBF算法对SOC进行动态预测。在电池静置及充电状态使用二分查表法,将考虑温度漂移的开路电压曲线及充电时电流节点突变曲线制成二维数组表,利用制作的二维数组表对SOC的值进行修正。从而减小系统响应时间,同时预测提升精度。实验结果表明,该预测修正模型最大误差约为1.9%,验证了方法的有效性。     

对KIVA程序中粒子跟踪数学模型的修正

在应用中发现ＫＩＶＡ、ＫＩＶＡ－Ⅱ程序中的粒子跟踪数学模型存在错误，该错误将导致在某些情况下较大的绝对误差，甚至预测完全失真的结果。本文分析了原模型产生错误的原因，并进行了修正。计算表明修正后的模型彻底根除了原模型的错误对预测结果的影响。     

磷酸铁锂电池优化多因子状态在线评估方法

针对目前锂离子电池在线估计方法不准确的问题,提出了一种基于优化充电电压片段下多个健康因子的磷酸铁锂电池健康状态综合在线评估方法,将充电电压片段内所充电量估计的电池容量与实际电池容量的误差最小作为目标,利用遗传算法寻优充电电压片段。在此基础上,分别对表征电池健康状态的充入电量、充电时间以及内部阻抗三个健康因子进行在线评估,归一化处理得到各健康因子对应的健康状态,再通过最小序列优化法实时获取电池综合健康状态。最后对磷酸铁锂电池进行老化充放电实验,对比仅采用电池内阻单因子评估方法,结果表明该方法能有效减小充电过程中电池健康状态估计误差,且适用性更强。     

用新的相关火焰模型对火花点火发动机燃烧过程的多维模拟

本文在ＫＩＶＡ－Ⅱ程序中实现了由作者提出了一个新的相关火焰模型。该模型的火焰面积密度的毁灭项中，从分形几何的角度出发引入了湍流的作用。通过对工质为丙烷的火花点火发动机进行的变工况计算，对新模型与Ｂｏｕｄｉｅｒ的燃烧模型进行了对比。结果表明，新模型合理地考虑了湍流的作用，计算结果与实验值吻合更好。     

基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型及其对配网的影响分析

针对电动汽车兼具交通工具和移动负荷的特性,考虑交通系统对电动汽车行驶行为和充电行为的影响,提出一种基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型,并评估规模化充电对配网的冲击。该方法首先针对城市交通路网多交叉口特征,建立了融合动态交通信息以及考虑路段阻抗和节点阻抗的“时间-流量”实时动态路网模型,并根据城市路网规模确定了相应的交通网-配电网的交互模型。其次在分析电动汽车行驶特性和充电特性基础上构建了单体电动汽车移动模型。采用OD矩阵分析方法模拟EV随机移动行为和动态Dijkstra算法为车主推荐行驶和充电路线。最后,设计了电动汽车路径规划实验和不同场景下的充电负荷预测算例,验证所提模型的可行性和有效性。     

考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测

对电动汽车充电负荷进行预测,是研究电动汽车负荷接入对配电网的影响、充电站选址定容等问题的前提。提出一种考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测模型。建立考虑道路拓扑结构、速度-流量模型的道路交通模型,模拟在实际路网约束下车辆的行驶状态;考虑温度和车速的影响得到单位里程耗电量,并结合其他主要参数建立单体电动汽车充电模型;通过出行链理论和OD矩阵法分别获得私家车和出租车出行的起讫点,利用基于出行时间指数的Dijistra算法规划行驶路径;采用蒙特卡罗法进行模拟,得到充电负荷的时空分布。以西安市主城区实际路网为例,验证了该方法的有效性。     

一种新型光伏照明系统控制器

现有的太阳能照明系统中普遍存在不能准确、有效地检测蓄电池的充电状态和控制器大面积使用时的启停时差问题，为此提出了一种新型控制器。基于单片机89C2051和无线收发模块PTR2000的智能控制器，实现了系统工作状态控制和蓄电池的能量管理，能满足太阳能照明系统稳定运行和准确切换的要求，并实现多个控制器之间的启停一致。实验表明，该控制器效率高，运行稳定，基本解决之前提出的问题，达到了太阳能照明系统对控制器的要求。     

混合限制蒸发油束模型在准维模型中的应用

建立了一个基于混合限制蒸发的油束模型。该模型考虑了喷嘴、燃料和缸内热力学状态对油束贯穿度的影响，并且考虑了燃料的蒸发过程和油束混合过程的关系。将此模型应用到柴油机的准维多区现象学模型中，通过对直喷式柴油机的模拟计算表明：与过去的油束模型相比，由于考虑了油束混合对燃料蒸发的限制，该模型模拟的示功图和燃烧放热率与实验结果更吻合。     

基于亨利气体溶解度优化算法的电动汽车二阶段优化调度方法

针对如何有效管理电动汽车充电负荷,优化电动汽车充电调度以减少充电时间和能量消耗的问题,提出了一种基于亨利气体溶解度优化算法的电动汽车二阶段优化调度方法。第1阶段通过整数线性规划以各电动汽车能量消耗最少到达有充电空位的充电站为目标,将最适宜的充电站分配给电动汽车;第2阶段以充电站运营商日充电总费用最小为目标,考虑电动汽车充电率、能量需求和荷电状态等约束,基于亨利气体溶解度优化算法最大限度地降低充电站运营商的日充电总费用。最后,通过仿真实验将所提方法与粒子群优化算法、遗传算法等进行对比,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

无电阻恒压法控制策略在风能／太阳能发电系统中的应用

介绍了遵循α值曲线的无电阻恒压法控制策略在风能／太阳能互补供电系统中的应用。经实验室和长期应用试验验证，该方法比普通风力发电系统所采用的保护电路和快速充电法更能适用于不同类型，不同使用年限和充电状态的蓄电池。     

电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响

针对电动汽车接入充电增加了发电、输电和配电等方面的压力问题,提出电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响。从交流充电桩、充电站、电池充换站几方面分析当前常见电动汽车接入充电设施,并指出电动汽车接入充电设施运行原理。以三相平衡负荷、单相负荷2种充电方式为主,分析汽车接入充电对电压波动产生的影响。采用增强配电网的供电能力、静止无功补偿器和有源滤波器改善电压波动。实验结果表明：不可控整流状态下,电动汽车接入充电对配电网电压产生的影响较大,不可直接接入电网,但在PWM整流状态下,接入充电对配电网电压产生的影响较小,电压波动在标准范围内。     

基于时空约束的电动汽车充电策略

摘要： 针对电动汽车行驶过程中的充电需求在时间和空间上的随机性问题,提出了一种基于时空约束的电动汽车最佳充电选择策略,该策略可以使电动汽车在最短的时间内获得最佳充电服务;在此基础上,建立了充分考虑电动汽车充电行驶路径、电动汽车充电站内排队等待时间和电动汽车充电过程的充电行为总用时最短的充电选择模型（time-spatial charging selection model,TSCSM）。仿真结果表明,与就近充电选择策略相比,该充电选择策略在缩短电动汽车充电行为全过程总用时方面具有显著优势。