2020年, 第44卷, 第7期　
刊出日期：2020-07-20

  

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专家特约
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  PEM水电解池低成本阳极钛纤维毡扩散层研究

  范芷萱, 俞红梅, 姜广, 迟军, 孙树成

  电源技术. 2020, 44(7): 933-936. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.001

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  采用浓盐酸刻蚀焙烧还原法将贵金属混合氧化物涂层制备在钛纤维毡表面,将此修饰后的钛纤维毡用做质子交换膜(PEM)水电解池的阳极扩散层。通过扫描电镜观察可知钛纤维毡纤维表面被微米级的沟槽与孔洞覆盖,且有贵金属氧化物晶粒生长。电化学表征表明该阳极扩散层具有良好的电解析氧反应(OER)催化活性,阳极贵金属用量仅2 mg/cm²时,组装PEM电解池的性能达到1.841 V@2 000 mA/cm²。对钛纤维毡的厚度及膜电极组件制备方法进行了优化。优化后的阳极扩散层具有良好的导电性、化学与机械稳定性及抗腐蚀性能,用于PEM电解池中可降低贵金属用量,实现低成本电解制氢。
研究与设计
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  LiNi_xCo_yMn_zO₂/C电池热稳定性模拟研究

  宁凡雨, 王松蕊, 刘兴江

  电源技术. 2020, 44(7): 937-941. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.002

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  通过测试几种LiNi_xCo_yMn_zO₂(NCM)材料的热性质并拟合其热反应参数,建立了不同NCM/C电池的热模型。通过模拟的手段对该体系的热稳定性进行了对比研究,结果表明,NCM材料的热稳定性随着其Ni含量的增加而降低,同时其电池的热失控温度降低。分析电池的热失控机理发现,NCM/C电池热失控的主要原因是NCM材料的热分解放热反应,NCM的热稳定性下降导致其在更低的温度下发生分解,因此降低了电池的热稳定性。该研究结果对NCM电池的安全性评估与设计具有指导意义。
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  内多孔型LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的制备及性能

  李伟权, 刘更好, 汪乾, 林弘嘉, 阮丁山

  电源技术. 2020, 44(7): 942-944. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.003

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  控制前驱体的沉淀反应条件,制备出内部疏松外部紧密的Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体。将前驱体配锂后进行高温烧结,控制烧结条件,最终合成出了内部具有大量孔隙的内多孔型LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料。X射线衍射光谱法(XRD)测试结果表明,材料有着良好的晶体结构。电性能测试表明,材料在0.2 C下首次放电比容量为175.1 mAh/g,在3 C的大倍率下放电比容量达157.3 mAh/g,倍率性能优异,且在2 C循环100次后,容量保持率达96.2%。以上结果表明,内多孔型的结构有效地提高了LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的循环稳定性和倍率性能。
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  石墨烯作为锂离子电池正极导电剂的研究

  赵艳红, 吴涛, 战祥连, 林双, 张志鹏

  电源技术. 2020, 44(7): 945-947. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.004

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  在三元正极材料中添加石墨烯,研究不同状态的石墨烯及其添加量对电池低温和倍率性能的影响。结果表明,质量分数20%的石墨烯浆料和2%的Super P配合使用效果更好,三元颗粒表面及空隙之间的石墨烯分散更均匀。该组样品在-20 ℃下1 C放电容量为1 635.2 mAh,容量保持率为76.8%,相比未加石墨烯的对照组性能提升43.5%。该组样品在室温下10 C放电容量为908.1 mAh,容量保持率为42.6%,相比对照组容量提升76%。
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  储能锂离子电池高温循环衰减机制分析

  汪惟源, 朱寰, 高正平, 李琥, 李冰洁

  电源技术. 2020, 44(7): 948-951. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.005

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  研究了叠片型相碳微球/石墨//LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂储能用锂离子电池高温循环电化学性能和容量衰减机理。运用恒流恒压模式进行充放电测试,利用微分容量分析正极和负极电位与容量变化关系,电化学交流阻抗谱分析电池、正负极在循环过程阻抗变化趋势,扫描电子显微镜（SEM）和X射线粉末衍射光谱测试分析(XRD)循环前后正极与负极材料形貌和结构变化。结果表明,电池容量的衰减主要来自于电池极化损失,而极化损失与循环过程负极SEI膜增厚和晶格缩小导致扩散动力学能力下降有关。本研究对储能锂离子电池体系性能改善提供实验基础和理论支持。
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  废旧电池LiFePO₄/C材料的补磷再生研究

  肖武坤, 张辉, 孙其芳, 宋继顺

  电源技术. 2020, 44(7): 952-956. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.006

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  设计了一种全新的废旧电池LiFePO₄/C材料全固态回收再生方法,通过焙烧对回收的LiFePO₄/C材料进行除杂与均质化处理,达到提升原料纯度的目的。在此基础上,研究了磷源(NH₄H₂PO₄)及烧结温度对LiFePO₄/C材料修复再生效果的影响,当温度为650 ℃时得到的材料样品具有相对良好的物理和电化学性能,为废旧电池LiFePO₄/C材料的再生利用拓展了新思路。
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  电压对锂离子电池高温存储产气的影响

  王念举, 孟繁慧, 于利伟, 周江, 高金辉

  电源技术. 2020, 44(7): 957-960. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.007

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  研究了不同电压锂离子电池及其正、负极在70 ℃存储时的产气现象。研究表明,随着电池电压的降低,正极侧产气量逐渐降低,负极侧产气量逐渐增加,而且低电压(电压≤3.3 V)电池负极侧产气量远大于较高电压(电压≥3.5 V)电池负极侧产气量;较低电压(电压≤3.7 V)电池的正极侧产气量小于负极侧产气量。另外,对不同电压电池负极的XRD图谱进行了分析,结果说明3.3 V以下负极几乎处于完全脱锂状态。同时,采用气相色谱测试对不同电压电池负极的产气进行成分分析,说明负极产气是负极与电解液的还原反应产生的。结合不同电压电池负极高温产气量测量结果、XRD图谱分析结果和气相色谱分析结果,本文证明了：在70 ℃高温环境存储时,锂离子电池产气主要是由于负极在完全脱锂状态下SEI膜氧化分解后与电解液的反应造成的,产气量的变化跟负极嵌锂程度相关。
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  动力电池组用空气自加热装置试验研究

  王发成, 李春明, 郭强, 王继东, 臧帏宏

  电源技术. 2020, 44(7): 961-963. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.008

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  动力电池组在低温条件下性能降低,可以通过辅助加热的手段让动力电池组快速升高到常温条件。利用传热学原理设计了一种动力电池组用空气自加热装置,通过台架试验,对比研究了该装置在吹气模式加热、吸气模式加热,以及吹气和吸气混合模式加热试验。结果表明吸气加热模式可以实现大温差换热,换热效率最高,加热效果最佳,吹气加热模式换热效率最低,加热效果最差,动力电池组用空气自加热装置优先采用吸气模式。
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  动力电池挤压机械损伤后性能演化研究

  孙智鹏, 陈立铎, 卜祥军, 刘鹏, 刘仕强

  电源技术. 2020, 44(7): 964-966. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.009

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  动力电池作为电动汽车最重要的储能单元,已成为电动汽车安全问题的重中之重。以某款三元体系方形锂离子动力电池单体为研究对象,通过人为制造单体电池挤压机械损伤,模拟车辆在受到撞击、冲击等因素造成车辆电池系统内部单体电池发生损伤的场景,对比了不同损伤形变电池损伤前后过充电、过放电、短路等安全性,以及常温、高温倍率放电等电性能实验结果,对动力电池挤压机械损伤后性能演化进行研究,为行业提供用户端演化结果支撑,同时也可为二手车车辆残值评估提供相关数据参考。
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  稀土合金在工业铅酸蓄电池中的应用研究

  杨宝峰, 蔡先玉, 李恩雨, 张杨, 尹鸽平

  电源技术. 2020, 44(7): 967-969. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.010

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  对稀土合金Pb-Ca-Sn-Al-La在铅酸蓄电池正板栅中的应用进行了研究。首先采用金相显微镜、循环伏安、交流阻抗和恒流腐蚀测试等方法研究了稀土合金的微观形貌和电化学性能;进而采用稀土合金制作铅酸蓄电池,研究了稀土合金对于工业铅酸蓄电池容量和寿命的影响。结果表明,Pb-Ca-Sn-Al合金中添加La,能够细化合金晶粒,同时提高合金腐蚀层的导电性,进而可以有效地提升电池的容量和深循环性能;但La的引入会造成板栅的腐蚀程度增加,促进板栅的蠕变,从而影响电池的循环寿命。
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  熔融碳酸盐燃料电池阴极降解实验研究

  卢成壮, 程健, 张瑞云, 李昊, 许世森

  电源技术. 2020, 44(7): 970-971. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.011

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  熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种具有清洁、发电效率高等优点的新型发电技术,但运行过程中阴极的溶解影响了电池的寿命。通过对运行后的熔融碳酸盐燃料电池阴极材料氧化镍(NiO)进行扫描电镜(SEM),能量散射光谱(EDS)分析,结果表明,阴极氧化镍(NiO)中发生了溶解并伴有镍(Ni)的沉淀析出,在多孔阴极材料表面观察到有细小的针孔。二氧化碳浓度的提高导致阴极NiO的溶解和Ni的沉淀析出,造成电池发生了镍短路和功率降低,并对熔融碳酸盐燃料电池运行过程中阴极溶解的机理进行了分析和讨论。
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  基于COMSOL的微型HT-PEMFC阴极流场结构分析

  王虹, 张朝阳, 朱浩, 赵斗艳, 周云申

  电源技术. 2020, 44(7): 972-975. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.012

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  采用COMSOL软件对微型高温质子交换膜燃料电池蛇形流场结构进行模型的建立和性能仿真,仿真耦合了质量守恒方程、动量守恒方程、电化学反应方程等。对模型进行求解,通过输出电压、电流密度、功率密度等参数,计算分析了阴极流场板内微通道结构参数对电池性能的影响。结果表明,在8 mm×8 mm的有效反应面积内,当流道宽度为600 μm,流道深度为400 μm,流道间距为400 μm时,燃料分配更均匀,可以获得更高的峰值功率密度。
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  变截面直流道燃料电池性能分析

  曹爱红, 赵保华

  电源技术. 2020, 44(7): 976-979. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.013

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  运用CFD软件模拟分析了10种不同变截面流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能,在相同操作条件下,对比分析了10种流道的压力分布特性、水分布特性、气体分布特性及电化学特性,详细说明了各性能随流道截面结构变化的规律。由模拟结果分析得出,Ⅴ型变截面流道的各方面性能最优,其能够保证合理的压降、有效地排出反应生成的液态水、使气体更加均匀地分布于扩散层,从而保证了PEMFC性能的提升。此外,Ⅴ型变截面流道PEMFC的最大功率密度比正常截面PEMFC提高了12.2%。模拟结果对PEMFC流道的设计与优化具有一定的指导意义。
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  无隔膜静态锌溴电池电极双极板的制备研究

  申楷赟, 王学华, 卢苗苗, 王浩, 王强

  电源技术. 2020, 44(7): 980-982. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.014

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  用开发出的新型电极双极板设计制备了无隔膜静态锌溴电池堆并评估其在锌溴电池中的应用。它由三部分组成：表面制备有碳化钛的钛板(双极板),导电粘合层和石墨毡(电极)。双极板与电极通过导电粘合层热粘合在一起连接到组件。通过体积电阻率等电池堆各项性能的评价,证明了这种新型电极双极板在无隔膜静态锌溴电池中的适用性,通过电池测试系统对电堆进行充放电测试,其库仑效率可达83%且循环性能良好,进一步证明了该组件在锌溴电池中的应用前景。
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  锂电池分数阶建模与荷电状态估计研究

  李静, 杨艳, 秦建鑫, 赵亚洲, 周万鹏

  电源技术. 2020, 44(7): 983-985. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.015

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  基于分数阶微积分理论及实际电容在本质上是分数阶的事实,整数阶建模会导致算法不精确。因此,针对这一问题,建立锂电池分数阶PNGV等效电路模型并进行理论分析,通过混合脉冲功率特性实验(HPPC)对模型参数进行辨识。针对所建的模型,建立离散状态方程和测量方程,运用分数阶卡尔曼滤波算法(FOKF)预测电池荷电状态(SOC),并将所得的结果与无迹卡尔曼滤波算法(UKF)、实验参考值进行比较。结果表明,建立的分数阶模型更能真实地模拟电池的极化效应和充放电特性,所构造的FOKF算法在估算精度和跟踪速度上也有一定的提高。
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  应用于储能单元的串联电池模块主动均衡研究

  余良辉, 王智, 杨冬梅, 季永超

  电源技术. 2020, 44(7): 986-990. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.016

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  串联电池组广泛应用于电动汽车和储能电站等多个领域。在长时间使用后,电池单体由于制造工艺和使用环境的差异容易出现电量的不均衡,影响电池组整体容量和功率性能的发挥。为此,针对储能单元电池模块提出了一种双向主动均衡系统,该系统包含串联电池模块、开关阵列、主动均衡DC/DC变换器、电池信息采集单元等。对均衡主电路基本工作原理及控制过程进行了分析,利用16节电池串联构成的电池模块在构建的均衡实验平台上进行了双向电量均衡实验验证,均衡结果表明,初始最大SOC差异40%的电池组经过均衡后SOC最大相差1.1%,证明了均衡系统的有效性。
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  基于滚动时域估计EKF算法的电池SOC预测

  李凌锋, 陶晋宜, 张富强

  电源技术. 2020, 44(7): 991-994. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.017

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  扩展卡尔曼滤波算法(EKF)是分析电池SOC估计的有效工具,对于非线性系统具有良好的估计结果。但在实际情况下,测量噪声的模型不再是0均值白噪声,导致预测结果有较大误差。提出利用滚动时域(MHE)算法与扩展卡尔曼滤波算法结合,采用滚动时域窗口的思想,综合前N个时刻的窗口信息来估计当前的SOC。通过建立到达函数并加入M估计器替代测量误差,将预测问题转化为优化问题,并根据EKF的求解思想给出了近似最优解。实验仿真证明,该算法可以有效提高SOC的估计精度。
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  基于负极主导区间的电池神经网络老化预测

  石琼林, 朱国荣, 陈雅, 康健强

  电源技术. 2020, 44(7): 995-998. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.018

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  电池的老化估计是目前电池领域研究的热点,使用神经网络的方法对锂离子电池进行老化预测具有广阔的应用前景,但是目前神经网络模型的建立往往缺乏电池老化机理的研究,不仅需要大量的实验数据,而且要进行完整的充放电才能建立模型,因此无法在线应用。提出了一种基于磷酸铁锂电池的负极主导区间预测电池老化的方法。磷酸铁锂电池的负极主导区间中包含丰富的老化信息,通过在负极主导区间建立神经网络模型,结合短暂的阶跃放电实验即可实现对电池容量的在线预测,平均误差小于2%。
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  基于CFD和有限元分析的保温型电池箱体设计

  王捆, 姜春阳, 孙倩倩, 袁卓伟, 吉增香

  电源技术. 2020, 44(7): 999-1002. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.019

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  基于电池箱在保温设计时,不可避免的热桥问题,采用玻纤3D织物全覆盖电池箱内部后,织物通过浸润树脂与外部金属框架进行一体固化成型,实验证明能够达到预期的保温效果。以传热学理论为基础,结合计算流体力学(CFD)仿真分析工具对电池箱保温性能进行计算,后期实验证明了理论计算和仿真结果的有效性。采用有限元分析工具对电池箱强度进行校核计算,完全可以满足对挤压和机械冲击的要求。
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  基于耦合电感的锂离子电池高效均衡方法

  莫建平, 蓝海江

  电源技术. 2020, 44(7): 1003-1004. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.020

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  针对电动汽车锂离子电池组,提出了一种基于耦合电感均衡方法,建立一个更为简单高效和经济的电路。对于八个串联电池单体均衡,该均衡电路选用了四个电感、八个N沟道MOSFET,它们由同步触发模式中的一对互补信号控制。给出了电路的理论推导,设计了一个完整的均衡电路,并对均衡过程进行仿真和实验验证,验证了该均衡电路的有效性。由于采用了基于电感的均衡方法,该方案适用于快速均衡,与常规的基于电感均衡技术相比,该拓扑结构具有元件少、均衡快等优点。
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  航空镉镍蓄电池持续适航性能检测研究

  冯帅, 任仁良

  电源技术. 2020, 44(7): 1005-1008. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.021

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  航空蓄电池是运输类飞机必须安装的机载设备,其适航性对保证飞机应急供电安全意义重大。研究了航空镉镍蓄电池持续适航标准,在此基础上开发了蓄电池性能检测平台。依据持续适航标准,分别对型号为40176-7的Saft电池和型号为CA-727-20的Marathon电池开展检测实验。结果表明：Saft电池容量为额定容量的100%;泄气阀开启压力在27.6~41.4 kPa之间;温度传感器工作正常,符合持续适航标准;Marathon电池容量及泄气阀均未通过检测,需开展适航维修。
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  深海载人潜水器电池管理系统控制策略研究

  何巍巍, 宋德勇, 杨申申, 张伟, 郑鹏

  电源技术. 2020, 44(7): 1009-1011. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.022

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  为保证锂离子电池的安全性能,在应用中必须使用电池管理系统进行监控和管理,其控制策略是否合理显得尤为重要。针对在深海载人潜水器这一特殊深海装备中使用的电池管理系统控制策略进行了研究,从硬件架构和软件策略等两个方面论述应用于4 500 m“深海勇士号”电池管理系统的控制策略关键技术,海试结果证明了该控制策略的可靠性和准确性。
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  蓄电池放电调节器的双闭环控制策略

  鲁伟

  电源技术. 2020, 44(7): 1012-1014. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.023

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  为保证蓄电池放电调节器(BDR)的动静态性能,针对叠加式移相全桥BDR提出了一种双闭环控制策略。根据叠加式移相全桥BDR的工作机理,获得了系统的小信号数学模型及传递关系,进而提出了一种电压外环、电流内环的控制策略,保证了母线电压的稳定性及对动态负载的快速跟踪能力。仿真结果验证了控制策略的有效性。
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  减小线性稳压电源输出端电压纹波的措施

  王子华, 张涛, 陈李生

  电源技术. 2020, 44(7): 1015-1016. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.024

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  线性稳压电源的一个重要性能参数是纹波。以WZ-12型线性稳压电源为例,分析并查找出了其中一类在输出端无法滤除纹波的产生原因,并对相关电路走线采取措施,大幅降低了该纹波。最后总结了稳压电源和相关精密电子线路中为避免这类纹波所需要注意的问题。
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  基于LabVIEW的光储微网监控系统设计

  张文玲, 杨莹, 毛亚峰, 杨彦杰

  电源技术. 2020, 44(7): 1017-1020. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.025

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  以学校光储微网实验装置为硬件平台,采用LabVIEW、SQL Server、Android Studio作为软件开发工具,设计一套微电网远程监控系统。通过TCP/IP协议实现与监控上位机网络数据通信,使用SQL Serverl数据库实现数据管理,采用WEB发布的方式实现内、外网对数据的远程访问并通过Android Studio开发手机App实现移动端数据监测。通过该系统人机界面可以直观地实时监测光储微网设备运行时各项基本参数,有效判断光储微网设备的运行状态,并为微电网研究提供可靠的数据支持,有较大的推广和实用价值。
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  高分散地区光伏发电协调控制策略研究

  李泽文, 赵威, 赵雄, 王杨帆, 黎文娇

  电源技术. 2020, 44(7): 1021-1026. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.026

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  在国家政策的大力推动下,可再生分布式能源的推广利用是我国能源发展的重要发展方向。高分散地区居民合理地利用当地地理条件安装分布式发电系统进行发电,在保障自身用电质量的本身还能够有效地创造经济效益。针对分布式光伏发电系统目前存在的发电技术、用户侧负荷管理方面存在的问题进行探讨,进行了光伏及储能接入对电网的影响机理分析,分析了高分散地区居民用电模式并建立了相应的数学分析模型,最后实现了高分散地区发-储-用协调控制并保证了光伏电能的有效消纳。
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  光伏电站直流升压汇集接入系统接地方式分析

  奚鑫泽, 黄文焘, 张尔佳, 邰能灵

  电源技术. 2020, 44(7): 1027-1031. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.027

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  随着柔性直流输电技术、直流保护技术的发展,光伏电站直流汇集方式逐步得到研究与应用。光伏电站直流升压汇集接入系统由高变比DC/DC换流器、DC/AC换流器及直流线路构成,但光伏直流升压汇集接入系统接地方式目前还没有形成统一的标准。基于含多类型换流器的直流系统,结合直流升压汇集接入系统拓扑结构,分析了高频变压器、双端直流输电单元中性点、滤波器及升压隔离变压器接地的特性,继而提出了一种光伏直流升压汇集接入系统接地方式选择与确定的方法,并利用理论分析与仿真计算相结合的方法校验了接地方案,通过分析故障特性,提高了接地方式选择的合理性与可靠性。
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  光伏组件用透明网格背板的性能分析

  张银环, 李媛媛, 苗林, 唐兰兰, 姜倩

  电源技术. 2020, 44(7): 1032-1034. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.028

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  选取A、B厂家生产的相同结构的透明网格背板作为分析样品,主要对透明网格背板湿热后的断裂伸长保持率、不同紫外辐照量及背板区域照射后的黄变、热稳定性、透光率、水气透过率性能进行实验与分析。
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  基于功率差变步长扰动观察法的MPPT控制算法

  刘秋华, 张秀锦, 樊陈

  电源技术. 2020, 44(7): 1035-1039. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.029

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  针对现有变步长扰动观察法在模型复杂影响响应速度和环境适应范围的问题,提出了基于功率差的变步长扰动观察法。从光伏发电的数学模型出发,对算法进行了理论推导,证明了功率控制在响应速度、适应范围的优势。通过仿真对本方法与定步长、变步长、模糊控制方法进行了对比分析,验证了算法的性能。所提出的算法易于工程实现,可为今后光伏系统最大功率控制提供技术参考。
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  一种适于光伏电池发电的高增益DC-DC变换器

  吴静妹, 纪萍, 汪小平

  电源技术. 2020, 44(7): 1040-1044. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.030

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  针对光伏电池微型电源低输入高输出的特点,基于传统的交错并联Boost变换器,提出一种新型高增益DC-DC变换器。该变换器在开关周期内既可提高升压比,也可降低开关功率器件的电压应力,同时减少输入电流纹波,有利于开关器件的选择,降低电路的损耗。详细分析了所提电路的工作原理,建立了变换器的数学模型进行了稳态分析,最后通过Simulink仿真验证理论分析的正确性和可行性。
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  CLLLC双向谐振变换器谐振网络参数设计

  徐国凯, 刘旭

  电源技术. 2020, 44(7): 1045-1049. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.031

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  CLLLC双向谐振变换器的谐振网络参数对变换器的性能具有至关重要的影响。采用基波分析法对变换器进行建模,将变换器交流电压增益、传输效率以及零电压开通条件作为谐振网络参数选取的三个约束条件,推导出一种简单高效的谐振网络参数设计方法。设计并制作了一台实验样机,实现了开关管的零电压开通和寄生二极管的零电流关断,双向工作时最高效率可达95%。实验结果验证了所提设计方法的可行性。
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  谐振复位单端正激电路开关管应力分析

  武荣, 李斌, 荣焱

  电源技术. 2020, 44(7): 1050-1053. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.032

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  谐振复位单端正激电路中谐振复位电路的特征阻抗及频率影响了电源的可靠性,详细描述了电路5个工作模态中开关管漏极电压、工作电流、变压器励磁电流及复位电压的工作状态。应用Saber软件对谐振复位单端正激电路中开关管在不同工作条件下的电压应力及工作电流变化的工作状态进行了分析,并通过一个实例的设计和测试验证了分析的正确性。
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  一种二次侧功率控制的无线电能传输系统

  吴鑫杰, 苏建徽, 张健

  电源技术. 2020, 44(7): 1054-1057. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.033

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  针对无线电能传输系统功率控制问题,采用一种二次侧功率控制电路,研究了该电路的特性。首先建立基于二次侧有源整流的功率控制电路模型并详细叙述了该电路的工作模态;分析系统的输出功率、二次侧反射阻抗、原边输入阻抗等与占空比的关系;最后制作了一台样机,通过仿真和实验验证了该方案的正确性与可行性。
综述
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  SnO₂作为锂离子电池负极材料的研究进展

  郭世权, 吴韵璇, 李新杰, 季世军, 王昕宇

  电源技术. 2020, 44(7): 1058-1061. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.034

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  SnO₂由于具有高的理论容量,储量丰富,被认为是最有前景的负极材料之一。但SnO₂导电性差,循环稳定性差等缺点限制了其应用和发展,研究主要围绕着制备纳米结构和复合材料两方面进行。综述了从零维到三维纳米结构SnO₂及与碳材料和金属氧化物复合材料的研究进展,并对其应用前景做出了展望。
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  钾离子电池正极材料研究进展

  黄曌, 张明, 丁双双

  电源技术. 2020, 44(7): 1062-1065. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.035

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  钾离子电池因其资源丰富,价格低廉,且和锂离子电池具有相似的工作机制,有望代替锂离子电池在大规模储能市场中得到重用。系统阐述了目前国内外钾离子电池正极材料的研究现状,主要包括普鲁士蓝系列、层状金属氧化物、聚阴离子化合物和有机晶体,但其各有优缺点,为避免固有缺陷对可逆比容量和循环稳定性带来不利影响,需采用合理措施进行改性。简要总结了以上四种正极材料可共用的改性措施,如纳米化和多孔化、碳材料包覆、掺杂工艺等,基于微观结构调控而强化正极材料的电化学性能。
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  PEMFC耐久性影响因素及测试方法研究进展

  贺凤, 倪江鹏, 邓宇飞, 杨涵

  电源技术. 2020, 44(7): 1066-1069. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.036

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  质子交换膜燃料电池是一种高效、清洁的新能源技术,被认为是未来能源最重要的发展方向之一,但燃料电池寿命短是目前阻碍电池商业化的重要因素之一。综述了近年来质子交换膜燃料电池耐久性研究进展,重点对膜电极的关键组成部分包括催化剂层、气体扩散层、质子交换膜的耐久性影响因素及常用膜电极寿命测试方法：工况循环法、启停循环法、循环伏安法、干湿循环法等进行了深入阐述。
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  电动汽车用动力电池热扩散测试项目解析

  刘磊, 林春景, 樊彬, 王芳, 杨培霞

  电源技术. 2020, 44(7): 1070-1072. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.037

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  随着新能源汽车的广泛应用,新能源汽车事故频发,很多起事故发生在车辆正常行驶或者停放的过程中,事故存在极大的不可预测性和安全风险。电动汽车用动力电池热扩散测试项目的主要目的是验证电动汽车整车或者电池系统应对动力电池单体发生热失控时,能否有效保护驾乘人员安全或者安全逃生的能力。对电动汽车动力电池热扩散测试的项目来源、国内外标准法规要求、研究进展进行了分析介绍,并提出了基于热扩散项目未来的研究方向。
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  高效钙钛矿太阳电池研究及其产业化进展

  易炜

  电源技术. 2020, 44(7): 1073-1075. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2020.07.038

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  钙钛矿材料作为当前太阳电池领域的研究热点之一,在过去的十年间经历了飞速发展。由于具有带隙连续可调、轻质、柔性、制备工艺简单、设备成本低等诸多优点,其在许多领域均有着广阔的应用前景。系统总结了钙钛矿材料的主要特性、最新研究进展及相关的产业化进展情况,并对其具体应用前景、潜在应用市场进行了展望。