2020年, 第44卷, 第5期　
刊出日期：2020-05-20

  

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行业纵览
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  2019年中国电池行业出口分析

  刘轶涵, 刘彦龙

  电源技术. 2020, 44(5): 641-645.

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专家特约
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  锂离子扩散系数的测定及影响因素分析

  曹景阳, 刘丹丹, 陈永翀, 刘昊, 何颖源

  电源技术. 2020, 44(5): 646-652. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.001

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  锂离子扩散系数是衡量锂离子电池电极材料倍率性能和进行电池电化学仿真建模必不可少的参数,受多种内部和外部因素的共同影响。将现有锂离子扩散系数的测定方法分为电化学间接测定和物理直接测定两大类进行介绍,重点分析锂离子浓度、电子电导率、温度、电化学活性面积和脱嵌锂过程等内外部因素对锂离子扩散系数的影响机制,并简述代表性研究进展。对各类方法的特点和锂离子扩散系数的评估进行了总结概括。
研究与设计
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  废钴酸锂及磷酸铁锂正极材料联合浸出研究

  祝宏帅, 袁中直, 曾文强, 李亚德, 刘金成

  电源技术. 2020, 44(5): 653-656. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.002

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  针对废锂离子电池正极材料浸出方法试剂消耗量大的问题,利用废钴酸锂、磷酸铁锂正极材料在酸性条件下发生的氧化还原反应联合浸出钴、锂,从而大幅减少双氧水试剂的消耗。通过条件实验得到了优化的钴酸锂、磷酸铁锂联合浸出方案：反应温度为60 ℃,按铁钴摩尔比(Fe/Co)1.1∶1进行混料,硫酸、双氧水用量分别为反应当量1.05和1.1倍。反应完成后,钴、锂的浸出率分别为96.21%、96.65%,浸出液中钴、锂的浓度分别为64.41、17.23 g/L,铁、磷杂质含量降至0.02 g/L以内;通过成分分析结果可知,浸出渣主要成分为FePO₄·2 H₂O与碳粉的混合物,其中钴、锂的残留量降至0.2%(质量分数)以内。采用磷酸铁锂与钴酸锂进行联合浸出的方案与采用双氧水分别浸出两种材料的方案相比,每处理1 t混合料可节约815 kg双氧水(分析纯,质量分数30%),且可将钴、锂浸出率提升3%~5%。
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  氧化亚硅负极材料的碳包覆改性研究

  唐其伟, 王丽

  电源技术. 2020, 44(5): 657-659. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.003

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  不同的碳源前驱体由于其在热解过程中的分解产物、残碳量以及聚合程度不同,导致了最终热解碳性能各异,其差异会对碳包覆的SiO复合材料的性能产生影响。采用热解法,分别以高温煤沥青和酚醛树脂为前驱体对SiO进行表面碳包覆,并对包覆后得到的SiO/C复合材料进行电化学性能测试和物理性能分析,结果表明：以高温煤沥青为前驱体得到的SiO/C复合材料表面包覆层均匀完整,电化学性能较为优异,在0.05 C下首次可逆比容量可达1 563.9 mAh/g,首次库仑效率为83.05%,相比之下,酚醛树脂包覆的SiO/C复合材料首次可逆比容量和首次效率仅为1 355 mAh/g和75.75%。
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  基于老化机理分析退役磷酸铁锂电池分选方法

  薛金花, 陶以彬, 杨波, 吴福保, 孙金磊

  电源技术. 2020, 44(5): 660-665. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.004

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  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。
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  极地超低温环境下磷酸铁锂电池容量估计

  殷艳花, 窦银科, 左广宇, 常晓敏

  电源技术. 2020, 44(5): 666-668. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.005

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  阐述了影响磷酸铁锂电池低温性能的因素,使用超低温试验箱模拟极地的超低温环境,用磷酸铁锂电池在不同等级温度下进行充放电实验,并绘制放电曲线图。通过对实验结果的分析获取了磷酸铁锂电池的低温特性：随着温度的降低,磷酸铁锂电池的放电容量会随之减小,在20、10、0、-10、-20、-30、-40、-50 ℃以标称电流3 A放电,可用容量分别为标称容量的93.33%、86%、80.67%、78%、70%、64%、32%、24%。分析磷酸铁锂电池放电容量与开路电压的相关性,提出了磷酸铁锂电池的容量估计方法。
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  锂离子电池加速循环制式与衰减机制

  王琳, 张桂雨, 于宝军

  电源技术. 2020, 44(5): 669-672. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.006

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  针对锂离子电池材料开发过程中循环寿命测试时间过长和市场快速需求形成的矛盾,以磷酸铁锂/石墨体系锂离子电池为研究对象,提出了一种加速循环机制。通过对比分析不同循环制式下的dV /dQ曲线、电性能和正负极材料结构变化,确定适当提高循环温度和在高荷电状态(SOC)段循环可以有效缩短循环测试时间,循环容量衰减原因主要为活性锂离子损失。
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  动力电池循环膨胀力研究

  王帝, 张俊英, 刘英博, 畅波

  电源技术. 2020, 44(5): 673-675. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.007

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  锂离子动力电池在使用过程中会发生电池鼓胀,既影响电池的寿命,也会由于其鼓胀超过模组框架允许极限而发生模组框架的破坏,进而引发安全事故,因此研究动力电池生命周期内膨胀力的变化规律对于提升电池性能及安全具有重要意义。总结了NCM622三元和磷酸铁锂体系动力电池使用寿命过程中机械力的变化规律,研究结果表明：(1)无论是三元体系还是磷酸铁锂体系动力电池,都会随着容量的衰减,膨胀力逐渐增加;(2)在单次充放电过程中三元电池由于正极材料晶胞体积变化很小,电池形变主要受负极材料影响,所以内部鼓胀力随着电压的增长而增加;磷酸铁锂电池由于正极材料在充放电过程中的变化影响,在充电和放电过程中电池膨胀力会分别出现波谷;(3)三元电池和磷酸铁锂电池的循环容量衰减和膨胀力增加均符合线性关系,循环过程中磷酸铁锂电池的容量衰减较三元电池慢,且磷酸铁锂电池膨胀力增长也小于三元电池。膨胀力的变化规律为防爆阀的泄爆压力和模组结构强度设计提供重要依据。研究表明释放循环过程中的膨胀力可以提升电池的使用寿命。
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  三元锂离子电池盖板安全装置研究

  赵博文, 刘凤龙

  电源技术. 2020, 44(5): 676-678. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.008

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  锂离子电池盖板上集成了安全装置,安全装置由过充短路保护的熔断部件及压力翻转膜组成。通过调整其尺寸研究熔断部件在动力安全实验中能否正常起作用,安全装置中通过压力变化考察压力翻转膜能否正常开启,然后将实验结果用于优化电池盖板安全装置设计。结果表明,优化设计后熔断部件尺寸及翻转膜在充电过程中可以较好地起到保护作用。
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  锂离子动力电池滥用条件下热失控特性研究

  田相军, 郭亚洲, 凌泽, 邹振耀

  电源技术. 2020, 44(5): 679-681. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.009

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  锂离子动力电池作为新能源汽车的核心部件,其热失控问题受到广泛关注。对三元材料、磷酸铁锂及钛酸锂三种锂离子动力电池在机械、电及热等极端滥用条件下的热稳定性进行了研究,对不同种类的锂离子动力电池在各种滥用条件下的温度和电压变化特点和规律进行了分析归纳。
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  压紧力对软包NCM动力锂离子电池热失控的影响

  羡学磊, 董海斌, 张少禹, 李毅, 盛彦锋

  电源技术. 2020, 44(5): 682-685. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.010

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  以电动乘用车软包三元(NCM)动力锂离子电池为研究对象,通过温度、电压、压紧力数据采集,在开放空间下开展了无压紧力和有压紧力两种条件下的电池热失控实验,研究了电池热失控、爆喷及火灾过程中温度电压和压紧力的变化规律。结果表明,有压紧力条件下,电池结构比无压紧力条件下更紧密,爆喷及燃烧更剧烈,爆喷时间更短,电池及残余物温度更高,燃烧时间更长,同时其热失控前的加热过程中温升速率更快,用时更短,电池表面及电极温度更低;有压紧力和无压紧力两种条件下,电池爆喷的过程基本一致,最终均形成多向射流火;若将压紧力变化量10%、压紧力变化率5 N/s设为爆喷预警阈值,可至少提前近1 min实现软包NCM锂离子电池的爆喷预警。
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  太阳能路灯锂电池组的保温研究

  薛河, 郑煜, 尹振坤

  电源技术. 2020, 44(5): 686-689. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.011

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  低温环境导致太阳能路灯照明时间大幅度缩短,主要是因为太阳能路灯的磷酸铁锂电池组在低温环境中性能下降,针对此问题,根据传热学原理,利用数值模拟分析对二氧化硅气凝胶板、橡塑泡沫、聚苯乙烯泡沫板的保温效果进行分析,得出二氧化硅气凝胶板的保温效果优于橡塑泡沫、聚苯乙烯泡沫板。通过实验对仿真结果进行验证,得出二氧化硅气凝胶板作为保温材料能够延长路灯的照明时间。
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  飞行器负载脉冲大电流对锂离子电池的影响

  王虎平, 刘众鑫, 杨帆, 李娟娟, 孟玉凤

  电源技术. 2020, 44(5): 690-692. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.012

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  空天往返飞行器舵机等负载会对满荷电态锂离子电池组产生较大的高频正负脉冲电流,正负脉冲电流可能导致锂离子电池性能衰退和发生短路危害。针对空天往返飞行器的使用环境和要求,研制了ITP20锂离子电池单体,并进行高低温度下正负脉冲电流循环测试,循环实验后进行了电性能测试评估及破坏性物理分析(DPA),结果表明,一定时间范围下大的正负脉冲电流对锂离子电池性能无明显影响,无安全性问题。
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  质子交换膜燃料电池气体扩散层耐久性研究

  陈海平, 侯明, 高燕燕, 齐满满, 邵志刚

  电源技术. 2020, 44(5): 693-697. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.013

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  气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成材料之一,其稳定性对PEMFC的性能和耐久性具有重要影响。以商业化的软碳纸(S-GDL)和硬碳纸(H-GDL)制备的气体扩散层为研究对象,对其进行高电位氧化和酸液浸泡加速衰减实验。对衰减前后GDL的透气系数、接触角、厚度、电阻及全电池极化曲线进行表征,揭示了离线加速衰减过程中不同GDL的衰减行为,并研究了GDL参数变化对燃料电池性能的影响。该研究结果可为燃料电池耐久性研发提供参考。
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  倒金字塔型多晶黑硅的制备、表征及性能研究

  赵兴国, 杜欢, 吴兢

  电源技术. 2020, 44(5): 698-701. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.014

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  金刚线切多晶硅片具有加工效率高、硅片厚度薄以及无需添加SiC微粉等研磨浆料的特点,成为了一种新兴的硅片切割技术。然而传统酸制绒工艺很难对金刚线切多晶硅片起到很好的制绒效果,限制了其在实际生产中的推广。多晶硅表面的陷光结构对其转换效率具有重要影响,但多晶电池表面纳米级别孔洞绒面结构会导致很高的载流子复合损失。通过含有HF/NH₄F/H₂O₂及其他弱碱性物质的混合溶液对硅片表面的纳米级孔洞结构进行修饰,更改反应时间,得到了多组具有微米级规则倒金字塔结构的黑硅多晶电池。对不同倒金字塔结构的黑硅样品进行表征并测试其实际性能,得到了最优的反应时间为240 s。
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  N-PERT电池灰团异常原因及可靠性风险分析

  姜倩, 苗林, 唐兰兰, 李媛媛, 张银环

  电源技术. 2020, 44(5): 702-705. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.015

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  针对N-PERT电池电致发光(EL)测试时出现的团状发灰现象进行分析,通过对异常区域与正常区域的外观、EL、绒面、膜厚折射率对比测试,结合量子效率和能量散射光谱(EDS)成分测试结果分析,认为灰团的主要原因是制绒反应过程中Na₂SiO₃附着在电池表面导致SiN_x局部区域膜层较厚,以及Al₂O₃钝化膜生长不均导致氮化硅膜沉积不均。从可靠性风险方面分析灰团电池片的钝化层效果不良,在抗PID的性能方面风险较高。
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  中间层厚度对具有隧穿结构的叠层电池的影响

  靳果, 王记昌, 孟阳

  电源技术. 2020, 44(5): 706-709. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.016

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  为了提高非晶硅/微晶硅叠层电池的转换效率和稳定性,在隧穿结构中引入ZnO∶B中间层,研究了中间层厚度对叠层电池短路电流密度、开路电压、转换效率等性能的影响。实验结果表明,较薄的中间层厚度,可以优化顶电池和底电池的短路电流密度,使微晶硅底电池生长致密,提高叠层电池的开路电压。采用厚度为60 nm的中间层,并优化顶电池和底电池的厚度后,制备出了初始转换效率为11.5%、衰退率在9%以内的叠层电池。
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  太阳能微能源系统最大功率收集性能分析

  尹文卓, 刘伟, 谢健, 罗嵘, 胡顺仁

  电源技术. 2020, 44(5): 710-713. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.017

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  基于太阳能的微能源系统是解决物联网室外供电问题的有效手段,而目前尚缺乏对其性能的全面对比分析。搭建了五种常用的微型太阳能收集系统,在相同条件下进行了测试,并对其能量收集效率进行了分析。对五种收集系统的电路规模、硬件成本及功耗等关键指标进行了对比。研究发现,虽然最大功率点跟踪是保证太阳能收集效率的必要条件,但不同的最大功率点跟踪电路的能量收集效率差异较大。取决于太阳电池板的参数和所用的电路结构,收集的能量相差5.6%~19.7%。
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  新型光伏组件旁路二极管功能实验方法分析

  吴亚盼, 刘丁璞, 李沛泽, 陈光远, 施成营

  电源技术. 2020, 44(5): 714-717. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.018

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  通过理论分析太阳能光伏组件旁路二极管功能实验遮挡测试原理,得出“遮挡电池片时旁路二极管不一定导通”这一结论。结合目前常见的4种内部电路结构光伏组件旁路二极管功能实验的实验数据,总结出判断旁路二极管导通的方法。通过进一步研究实验结果,发现遮挡不同电池片得到不同情况的I-V曲线,这一结论有助于通过遮挡电池片反向推导光伏组件内部电路结构。
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  聚天冬氨酸钠对蓄电池性能的影响研究

  史俊雷, 张祖波, 王倩, 庞雨雨, 徐建刚

  电源技术. 2020, 44(5): 718-719. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.019

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  在常规硫酸钠电解液添加剂的基础上,增加聚天冬氨酸钠盐作为电解液添加剂,通过容量、低温放电、充电接受、17.5%放电深度(DOD)寿命等测试,显示添加聚天冬氨酸后,电池前期容量略低,但在17.5%DOD寿命测试过程中,对硫酸铅晶粒有细化作用,延缓了硫酸铅的不可逆结晶,故提高了寿命。
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  环境温度对湿态锌银电池使用的影响

  罗松, 蔡卫红, 宋坚, 黄玉兰

  电源技术. 2020, 44(5): 720-722. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.020

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  湿态锌银电池寿命较短,无论充放电次数还是湿搁置时间均较少。为了高效利用湿态锌银电池,进行了锌银电池电极构成及电极化成特点分析,分析及电池使用均说明环境温度对电池容量、漏电和搁置寿命有显著影响。结合电池注液、充放电、荷电搁置以及长期湿态搁置贮藏等过程,总结了控制环境温度从而提高湿态锌银电池使用效率的措施和方法,能提高电池荷电稳定性、延长湿态电池搁置寿命等。通过电池样品实验表明,高倍率放电湿态电池搁置寿命能延长2年以上。
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  锌溴储能液流电池的数值模拟

  熊俞超

  电源技术. 2020, 44(5): 723-726. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.021

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  随着能源资源的日益匮乏以及人们对环境保护的日益重视,发展可持续的再生能源显得尤为重要。近年来,由于新能源装机量的不断增长,其源端输出的不可控、不稳定、不连续的特点充分暴露出来,也由此促进了大规模高效储能技术发展。对锌溴液流电池技术进行了简要介绍,构建了液流电池的物理和数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件平台成功验证了模型的准确性,为储能液流电池的规模化、高效化、商业化应用提供参考。
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  分裂电池模型的在线参数辨识

  吴铁洲, 余文山, 郝山, 常春

  电源技术. 2020, 44(5): 727-731. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.022

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  分裂电池模型(SBM)是一种可消除状态变量间相互干扰的新型模型,但该模型的参数辨识一般采用传统的最小二乘法(RLS),无法实时跟踪模型参数,且RLS会出现数据饱和,导致辨识精度低,影响电池荷电状态(SOC)估算精度。针对这一问题,提出基于分裂电池模型的带遗忘因子的递推最小二乘法在线参数识别方法,该方法能够实现模型参数的在线识别并提高辨识精度,基于辨识的模型参数利用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法估算SOC,从而提高电池SOC估算精度。实验结果表明,采用带遗忘因子的递推最小二乘法可提高模型参数的估算精度,并有效改善SOC的估算效果。
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  基于改进的双卡尔曼滤波的锂电池SOC估计

  莫易敏, 叶鹏, 骆聪, 熊巍, 严聪

  电源技术. 2020, 44(5): 732-735. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.023

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  以实时在线估计锂电池的荷电状态(state of charge,SOC)为目的,基于传统的双卡尔曼滤波(dual extended Kalman filter,DEKF)算法提出了一种改进的双卡尔曼滤波(improved dual extended Kalman filter,I-DEKF)算法,减小了安时积分法因电流计量所引起的累积误差,同时降低了DEKF算法对精确模型的依赖。建立电池的Thevenin一阶RC等效电路模型,用最小二乘法对模型参数进行辨识,再采用I-DEKF算法进行SOC估计。研究结果表明,与传统的双卡尔曼滤波算法相比,改进的双卡尔曼滤波能够减小因电流计量误差而引起安时积分法产生的误差并对其进行修正,对初始值的鲁棒性、收敛性更好,能够很好地应用于实车SOC估计。
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  锂离子电容在线参数辨识与SOC的联合估计

  刘楠, 吕甜, 叶望博, 左妍妍, 张雪霞

  电源技术. 2020, 44(5): 736-739. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.024

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  针对锂离子电容在混合动力机车应用中的荷电状态(SOC)估计问题,重点分析了锂离子电容的工作特性,以此建立了二阶RC等效模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)和自适应卡尔曼滤波算法(AEKF)交叉联合的方法对锂离子超级电容的荷电状态进行估算。FFRLS可以对动态变化的模型参数进行实时且精确的在线辨识,在获得精确的模型参数的基础上,运用AEKF算法对SOC估计不断修正更新,消除系统未知噪声所引起的误差,进而获得最优的SOC估算值。通过实验结果表明,该联合算法的估计误差在0.9%之内,并且可以快速地收敛至真值附近,验证了算法的有效性。
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  基于SREKF的锂电池健康状态估计

  张凤珠, 张志禹, 马文涛

  电源技术. 2020, 44(5): 740-743. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.025

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  健康状态(state of health,SOH)估计在电池管理系统中起着非常关键的作用。为了进一步提高锂电池SOH估计精度,提出基于平方根扩展卡尔曼滤波算法(square root extended Kalman filter,SREKF)的锂电池SOH估计方法。通过建立二阶RC等效电路模型(equivalent circuit model,ECM),将表示SOH的欧姆电阻(R₀)塑造为状态向量,利用锂电池欧姆内阻与SOH之间的内在关系,可得到锂电池的SOH。通过SREKF实时估计电池的内阻,该方法能保证状态协方差矩阵的对称性和非负性。在恒流工况与混合动力脉冲特性(HPPC)工况的验证结果表明,与EKF算法相比,SREKF算法能够更准确、更可靠地估计欧姆内阻,为电池SOH估计提供了一种有效的方法。
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  基于夹点技术的燃料电池车能量匹配

  曾睿, 郑子阳, 康慧芳, 余建榕

  电源技术. 2020, 44(5): 744-748. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.026

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  为了提高燃料电池车的工作效率,对燃料电池和蓄电池的匹配问题进行研究。提出将夹点分析的方法运用到燃料电池和动力蓄电池的匹配研究中。以新欧洲驾驶周期(NEDC)循环工况为目标,计算出燃料电池的能量曲线,再通过夹点技术匹配燃料电池与蓄电池大小。将得到的参数在Advisor软件中仿真,验证夹点技术是否满足匹配要求。仿真结果表明,全工况下实际行驶曲线与工况曲线匹配良好,基于夹点技术的燃料电池与蓄电池匹配研究是可行的。
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  BMS中基于TC265芯片的CAN通信模块设计

  曾富豪, 刘润琴, 王齐英

  电源技术. 2020, 44(5): 749-751. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.027

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  在BMS与其他ECU通信的过程中,电池管理系统完成的工作主要包括对电池电压、电流、温度等信息的监控,实时监测电池的状态从而实现对电池的保护。以TC265为主控芯片,采用主从一体式的布置方案设计的电池管理系统,对其中的CAN总线通信模块进行设计,包括CAN控制器、CAN收发器以及保护芯片模块,介绍了CAN通信模块的软件设计和硬件电路设计,同时通过Labview搭建的上位机进行测试,测试结果表明所设计的CAN通信模块在以TC265为主控芯片的电池管理系统中具有可靠性好、通信性能稳定等特点。
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  光伏逆变器多场景性能测试平台与实验研究

  陈杰, 孟祥飞, 崇峰, 贺佳佳, 海建平

  电源技术. 2020, 44(5): 752-756. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.028

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  针对传统光伏并网逆变器性能检测平台测试场景单一的问题,提出了集成多场景的光伏并网逆变器性能检测平台架构,考虑了户外、室内以及弱电网和强电网的多种测试场景,通过控制开关能够灵活切换多种运行场景。对检测平台中的硬件设备和性能进行了分析,给出了光伏并网逆变器重要性能的测试步骤和方法。搭建了光伏并网逆变器多场景性能检测实验平台,对不同性能进行了实验测试和数据分析,实验结果验证了所提出的测试平台的有效性和可行性。
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  新能源接入对传统电网的影响及应对策略

  杨俊, 张峰, 崔文婷, 杨娟, 李言辉

  电源技术. 2020, 44(5): 757-761. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.029

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  新能源接入对传统电网的影响较为复杂,很难量化,为了提高电网供电效能,需要分析新能源接入对传统电网的影响,确定应对策略。在新能源接入条件下,提出基于分区调度和信息融合的电网供电调度模型。该模型利用新能源与传统电网的关联特性,对传统电网的供电负载需求进行统计预测,对传统电网大数据进行了综合因子分析等,在此基础上构建有新能源接入时的调度模型。调度运行：对电网大数据进行全样本分段检测,依据检测结果,采用网格分区聚类方法进行电网分类调度,结合检测标准,进行电网调度效能评估和多维度回归分析,实现电网调度效能量化评价。结果表明：在新能源接入条件下,该方法相对于传统电网供电调度效能评估的置信度水平较高、效果较好,提高了电能调度能力和电能传输效率,保证了电力系统运行安全。
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  间歇性强脉冲储能电源控制系统研究

  徐明生, 张雨, 周司徒, 练亚东

  电源技术. 2020, 44(5): 762-766. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.030

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  间歇性强脉冲储能电源控制受到电能转换扰动的影响,导致电源输出失稳,为了提高间歇性储能电源控制能力,提出一种基于大数据的间歇性强脉冲储能电源控制系统。系统以电源储能大数据的时频特征、关联规则特征、熵以及强脉冲储能电源数据分布结构模式为约束参量,构建间歇性储能电源控制的信息存储模型;构建间歇性强脉冲储能电源控制的电源储能大数据分析模型,采用统计平均互信息方法进行电源控制数据融合处理和大数据分类,完成数据分析和预测,结合大数据融合和K均值聚类算法实现间歇性强脉冲储能电源控制优化设计。对控制系统进行测试,随着采样节点数量的增加,冲击响应特征在0~0.3 dB范围内波动,当输入电流固定时,所提方法的吞吐负载多于输入电流的2倍,说明该方法吞吐性能较好,提高了电源负载能力。测试结果表明采用该方法进行间歇性储能电源控制的稳态性较高,提高了电源储能能力。
综述
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  电动汽车动力锂离子电池寿命预测方法研究

  田君, 高洪波, 张跃强, 王一拓, 胡道中

  电源技术. 2020, 44(5): 767-770. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.031

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  对动力锂离子电池寿命预测的相关研究进展进行了综述。介绍了锂离子电池健康状态(SOH)衰减的机理和影响锂离子电池使用寿命的主要因素。重点介绍了动力锂离子电池寿命预测的方法,包括基于电池容量衰减的寿命预测模型、电池的健康状态估算和电池的加速寿命实验。展望了动力锂离子电池寿命预测方法在电池测试和产品开发方面的应用前景。
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  电动车退役锂电池回收研究

  梁新成, 张勉

  电源技术. 2020, 44(5): 771-773. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.032

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  锂电池内部既有贵重金属,又包含有毒物质,因此,如何更好地回收再利用大规模的退役锂电池甚为紧迫。运用Stanford 模型预测了未来几年车用锂电池退役量,对锂电池回收产业及技术现状进行分析,对我国锂电池回收存在的问题进行总结并给出建议。
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  质子交换膜燃料电池排水技术现状研究

  周浩然, 张永林, 宋少云, 涂正凯, 裴后昌

  电源技术. 2020, 44(5): 774-777. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.033

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  质子交换膜燃料电池具有能量转化效率高、环境友好等优点,但由于种种制约,燃料电池距离大规模应用还有一段距离。良好的水管理是燃料电池稳定运行的前提,对燃料电池排水技术进行了介绍,包括利用过余气体排水、脉冲排水、重力排水、静态排水、流场排水优化设计及材料的改性促进排水等方法。有效可行的排水方法可避免电池内“水淹”现象的发生,保证质子交换膜燃料电池稳定高效长寿命的运行,为燃料电池的商业化提供保证。
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  晶硅光伏组件回收技术发展现状及展望

  郑璐, 马昀锋, 杨紫琪, 雷鸣宇

  电源技术. 2020, 44(5): 778-780. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.034

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  介绍了晶硅光伏组件回收技术发展现状,分析了各种主流回收方法的技术发展现状,讨论了各种方法的优势与劣势,介绍了多种新型回收方法的现状。并梳理了晶硅光伏组件回收技术的未来发展趋势,分析了目前制约晶硅光伏组件回收技术发展落地的诸多问题,对了解晶硅光伏组件回收技术发展情况具有指导意义。
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  二维材料MXene制备及其在电催化领域的研究进展

  王一博, 李腾飞, 李明明, 顾佳俊

  电源技术. 2020, 44(5): 781-784. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.035

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  MXene是一类通过选择性蚀刻MAX相材料制得的金属碳化物和碳氮化物的二维晶体。得益于独特的二维结构与丰富可调的组分,MXene在电催化领域展现出了非常好的应用前景。主要介绍了MXene的结构与性质,以及以Ti₃C₂为代表的MXene的制备方法,讨论了MXene在CO氧化、储氢材料中的脱氢、氧还原反应、析氧反应、析氢反应、固氮反应等领域中的应用,并分析展望MXene在电催化领域的应用前景和未来的研究方向。
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  空间航天器电源技术现状及未来发展趋势

  姜东升, 程丽丽

  电源技术. 2020, 44(5): 785-790. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.05.036

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  电源分系统是航天器最重要的分系统之一,其技术水平直接决定未来空间探测任务开展的可行与否。对国内外空间航天器电源技术现状进行了调研分析,综述了国内外空间航天器电源技术的发展情况和当前发展目标。通过对美国NASA和欧洲ESA电源关键技术发展进行研究,并与国内产品技术指标进行对比,分析指出了航天器电源技术未来发展目标和趋势。