2021年, 第45卷, 第6期　
刊出日期：2021-06-20

  

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编辑部资讯
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  《电源技术》2020年度优秀审稿人

  电源技术. 2021, 45(6): 693-693.

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  《电源技术》2020年度优秀论文

  电源技术. 2021, 45(6): 694-694.

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研究与设计
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  原位保护层对金属锂电池循环稳定性的影响研究

  徐睿, 张晶, 张伟, 郝明明, 杨明

  电源技术. 2021, 45(6): 695-697. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.001

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  金属锂电池在高比能特性方面具有超高的优势,近年来重新获得了储能领域的广泛关注与研究。科研工作者针对金属锂电池锂枝晶生长导致的循环稳定性差和严重的安全问题进行技术攻关,在材料层面对金属锂负极界面保护进行了大量研究。但由于材料和电池器件之间的差距,难以将现有金属锂负极界面保护的研究进展实现实际应用。该研究基于金属锂负极软包电池,研究了不同类型原位保护层对电池循环稳定性的影响,通过对含氟界面保护层和含硅界面保护层在金属锂负极软包电池中的结构和电化学性能进行对比,优选出工程化适用性高,结构性能稳定的锂负极保护方案。
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  氮掺杂无氟Ti₃C₂T_x/SnO₂复合材料的储锂特性研究

  李莹蕊, 李明明, 刘庆雷

  电源技术. 2021, 45(6): 698-702. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.002

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  负极材料对锂离子电池的电化学性能至关重要。使用NaOH刻蚀得到无氟Ti₃C₂T_x(T = OH,O)材料并通过氮掺杂、水热原位生长SnO₂得到一种N-Ti₃C₂T_x/SnO₂复合材料用于锂离子电池的负极。SnO₂纳米粒子分散均一地锚固在高导电的N掺杂MXene骨架上,可以加速电子传输并缓冲SnO₂的团聚与体积膨胀,此外,SnO₂作为间隔物还可以减弱MXene纳米片的重新堆叠。电化学测试结果表明,在0.1, 0.2, 0.5, 1, 2和5 A/g电流密度下的质量比容量分别为485, 331, 243, 171, 132和97 mAh/g。0.5 A/g下经过200次循环后放电比容量仍能保持90.1%,体现了此新型负极材料在锂离子电池中的潜在应用前景。
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  锂离子电池高镍正极材料的界面改性研究

  梁凯

  电源技术. 2021, 45(6): 703-705. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.003

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  单晶型高镍锂离子电池正极材料,具有工作电压高、比容量高、压实密度高等优势,极具应用潜力。为了改善单晶高镍材料的循环稳定性和热稳定性,选用具有良好抗氧化性的高分子聚合物PVF为表面修饰剂,通过液相法成功在高镍材料颗粒表面上均匀构筑了一层8~10 nm高分子聚合物,不仅如此还借助碱性条件下的消去反应,引入参与构成SEI重要成份LiF。研究结果表明,当修饰剂的量控制在3%(质量分数)时,材料在1 C充放电,循环100次后容量保持率为87.4%,没有经过修饰的材料容量保持率仅有75.5%。DSC测试表明提升了材料的热稳定性,从而提高了电池的安全性。
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  622镍钴锰酸锂烧结工艺实验研究

  邱诗铭, 韦世强, 张亮玖, 黄莹莹, 蔡敏

  电源技术. 2021, 45(6): 706-708. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.004

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  将Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2(OH)₂前驱体与碳酸锂以一定的比例混合,随后采用高温固相法制备LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂锂电池正极材料,研究升温速率、烧结温度和烧结时间对材料电化学性能的影响。实验研究显示,最终得出的最优工艺参数为烧结温度930 ℃、烧结时间10 h和升温速率3 ℃/min。在此工艺条件下,制得的622镍钴锰酸锂三元材料首次放电比容量为205 mAh/g,循环10次后的放电比容量为200 mAh/g,容量保持率为97.60%。实验结果对镍钴锰酸锂的生产具有参考意义。
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  大容量磷酸铁锂动力电池膨胀力研究

  刘萍, 曲新波, 李加林

  电源技术. 2021, 45(6): 709-710. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.005

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  锂离子电池在充放电过程中,电池厚度会随锂离子向负极碳层迁移发生变化,进而导致电池膨胀力的变化。实验发现大容量磷酸铁锂电池,在充放电过程中的膨胀力呈现非线性变化趋势,大致趋势为“增加→降低→增加”,类似于正弦曲线,波峰的位置出现在30%SOC,波谷位置出现在60%SOC,通过原位XRD分析发现,这两个SOC与LiC₁₂和LiC₆不同的嵌锂阶段相关。
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  基于FF-MILS和UKF算法的锂电池SOC估算

  黄敬尧, 李凌峰, 张扬, 宋轩宇

  电源技术. 2021, 45(6): 711-715. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.006

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  为了建立精确的锂离子电池模型,在线监测电池的荷电状态(SOC),采用二阶等效电路模型,通过实验数据拟合开路电压(OCV)与荷电状态的对应关系。选用遗忘因子多新息递推最小二乘法(FF-MILS)为在线辨识算法完成对锂离子电池在线模型参数估测,同时将所得模型参数传入卡尔曼滤波器,完成对动力电池荷电状态的估算。在MATLAB/Simulink中实现该算法的编程,把电池综合测试仪对锂离子电池采样所得电流、电压、容量等实验数据导入算法进行仿真。结果表明,该算法迅速收敛初值误差,并在稳定状态下最大误差不超过2%,从而验证了该算法的有效性以及对外界干扰的鲁棒性,可以用来实现对车用锂离子电池状态的准确估算。
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  高耐热陶瓷隔膜对锂离子电池安全性能的影响

  谢玉虎, 李凯, 陈萌, 陈龙, 杨茂萍

  电源技术. 2021, 45(6): 716-718. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.007

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  相对于传统聚烯烃隔膜,陶瓷隔膜因其良好的耐热收缩性能得到大规模商业化应用。选择两款不同类型的黏结剂制备陶瓷隔膜。首先考察黏结剂对陶瓷隔膜性能的影响,然后研究陶瓷隔膜耐热收缩性能与电池安全性能之间的关联性。研究发现,陶瓷隔膜的耐热收缩性能与黏结剂的玻璃化转变温度正相关。电池过充电和加热安全性能测试结果表明,高耐热陶瓷隔膜有助于降低发生热失控的风险。
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  锂离子电池剩余寿命间接预测方法研究

  陈万, 蔡艳平, 苏延召, 姜柯, 黄华

  电源技术. 2021, 45(6): 719-722. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.008

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  针对锂离子电池的容量在线测量困难的问题,提出了一种基于优化的融合型间接健康因子和改进的最小二乘支持向量机的锂离子电池剩余寿命间接预测方法。首先采用自适应健康因子提取方法提取了等电压升充电时间序列和等电流降充电时间序列,通过健康因子的线性组合和Box-Cox变换构建了优化的融合型健康因子。然后针对最小二乘支持向量机的超参数调整困难的问题,提出了基于粒子群优化的改进算法。在此基础上,构建了基于优化的融合型健康因子的锂离子电池剩余寿命间接预测方法。实验结果表明,提出的间接预测方法能够较好地拟合容量的退化过程,同时预测精度比基于单一健康因子的方法更高。
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  基于微分电压曲线的锂离子电池老化模式分析

  孙淑华, 贾新羽

  电源技术. 2021, 45(6): 723-727. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.009

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  锂离子电池容量损失主要是由于电池内部老化所导致的,电池内部老化模式主要包括锂离子损失(LLI),正极活性材料损失(LAM_PE)以及负极活性材料损失(LAM_NE)。微分电压(DV)曲线特征值的变化能够用来分析电池内部的老化模式,但是由于容量增量(IC)曲线特定的峰谷变化对应电池内部多种衰退模式,因而DV曲线的特征变化对应的具体老化模式需要进行具体分析。基于半电池充放电曲线合成全电池充放电曲线的方法,分析了DV曲线形状特征变化所对应电池内部的老化模式,为电池健康状态诊断以及电池老化模式诊断提供理论基础。
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  基于天牛须搜索算法的电池模型参数辨识

  曲云霄, 林升垚, 徐晋勇, 莫愁

  电源技术. 2021, 45(6): 728-731. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.010

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  为实现高精度的动力电池SOC估计,需要建立准确的电池模型。针对磷酸铁锂电池平台特性,采用二阶RC等效电路建立电池的等效电路模型;用双指数函数拟合OCV与SOC的函数关系;采用双线性变换法将电池的数学模型离散化,得到可辨识的电池数学模型。为保证电池模型的精度,要对电池模型的参数进行辨识。首次提出一种基于天牛须搜索算法的电池模型参数辨识方法。用该方法对建立的电池模型进行辨识后,用Simulink对模型进行了脉冲放电与恒流放电仿真测试,并与离线测量数据进行对比,结果表明模型的最大动态误差不超过30 mV,说明该辨识方法有较高的辨识精度,建立的模型能够准确模拟磷酸铁锂电池的动静态特性。
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  基于双卡尔曼滤波的梯次利用电池SOP估算研究

  柴建勇, 侯恩广, 李岳炀

  电源技术. 2021, 45(6): 732-735. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.011

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  针对梯次电池性能退化导致电池峰值功率(SOP)估算不准确的问题,提出了基于双卡尔曼滤波(Dual EKF)的梯次电池SOP估算方法。首先建立梯次电池的二阶 Thevenin等效模型;其次应用双卡尔曼滤波算法,基于该算法估算SOC(荷电状态)、欧姆内阻和实际容量;然后,利用最优估计预测工作电压与内阻,估算梯次电池SOP。通过仿真,验证了SOP估算方法的准确性。
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  锂离子动力电池系统故障检测

  肖健夫, 孙瑞, 闵婕, 黄娟, 马洋洋

  电源技术. 2021, 45(6): 736-739. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.012

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  锂离子动力电池系统的故障原因大多与单体电池的异常有关。针对故障电池组的实际运行数据,构建了电压和温度特征参数,分析其随运行时间的变化情况,通过阈值方法对异常电池进行判断。提取电池组在充电过程中单体电池的电压数据,利用充电电压曲线距离分析和局部离群因子(LOF)检测方法诊断不一致单体,结果表明两种方法的诊断结果一致。最后对异常电池的故障模式进行了识别。
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  电池包侧向挤压和底部托底的仿真分析研究

  朱红霞, 胡淼, 李欣

  电源技术. 2021, 45(6): 740-743. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.013

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  动力电池包受到局部挤压发生短路失效会影响电动汽车正常行驶,甚至发生严重事故,侧向挤压和底部托底是局部挤压的典型工况,对其进行研究十分必要。利用Hypermesh软件分别建立电池包侧挤压和底部托底仿真模型并进行分析计算。基于力、速度载荷研究挤压力与变形关系,发现速度载荷在一定范围内与力载荷效果具有一致性,且合理选择速度参数可节省计算时间。不同形状几何体托底电池包时,异物尖锐度和托底面积是影响底板变形程度的主要因素。该仿真研究可为电池包侧挤压分析参数设置和异物托底变形评判提供重要参考。
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  PEMFC氯化钠中毒等效欧姆极化模型的构建与仿真

  温小飞, 周胜男, 詹志刚, 贾英杰

  电源技术. 2021, 45(6): 744-746. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.014

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  氯化钠中毒对质子交换膜燃料电池(PEMFC)极化性能有重要影响。通过量纲分析方法建立了PEMFC氯化钠中毒等效欧姆极化模型,利用COMSOL Multiphysics量化分析了氯化钠质量浓度对PEMFC电化学性能的影响,仿真数据与公开实验数据基本吻合,验证了模型准确性。结果表明：氯化钠质量浓度小于8×10^-6 mg/cm³时,Na⁺对PEMFC的影响可忽略不计;氯化钠质量浓度由0增长到8×10^-3 mg/cm³,极化曲线斜率下降约51%。PEMFC最大功率密度随Na⁺质量浓度的增加而降低,经过2×10^-5、5×10^-5和8×10^-5 mg/cm³ Na⁺污染的电池最大功率密度分别降低了17%、27%和47%。
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  车用PEMFC电堆典型道路工况低温起动试验研究

  李友才

  电源技术. 2021, 45(6): 747-748. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.015

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  为评价质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆低温起动性能,搭建PEMFC电堆低温起动试验台,制定典型道路工况,起动PEMFC电堆进行试验,对其加载典型道路工况,开始阶段使PEMFC电堆在小负荷暖机工况运行。对PEMFC电堆输出不同特性曲线进行深入分析,试验证明当PEMFC电堆最外层电池阴极催化层温度降到0 ℃时能够成功起动并运行,为PEMFC电堆的商业化运行提供一定技术支持。
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  一体式再生燃料电池的性能衰减研究

  李平安, 邱殿凯, 沈水云, 彭林法

  电源技术. 2021, 45(6): 749-752. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.016

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  一体式再生燃料电池(URFC)的性能衰减问题是阻碍其应用的瓶颈,有必要探明其衰减机理。通过发电-电解模式循环实验对URFC进行了耐久性测试,通过电化学阻抗谱和微观物理表征方法分析了URFC性能衰减的原因。分析发现：电解模式下URFC性能衰减更加显著,电化学阻抗谱测试结果表明电池性能的衰减主要源于电荷转移阻抗的增大,占电池总阻抗增大的85%以上。膜电极元素观测结果表明：催化剂Ir和Pt元素的相对质量分数分别减少了24.46%和7.66%,进一步证实了Ir和Pt元素的溶解和团聚造成催化层活性降低是导致URFC性能衰减的主要原因。这为揭示URFC衰减机制提供了研究基础,并对减缓URFC性能衰减提供指导。
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  锌铝水滑石作为锌负极材料的电化学性能研究

  童孟良, 唐淑贞, 王罗强

  电源技术. 2021, 45(6): 753-755. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.017

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  通过水热法和共沉淀法合成了锌铝水滑石。通过XRD、FTIR和SEM等对锌铝水滑石形貌、结构进行了表征,并对样品的电化学性能进行了测试。研究结果表明：两种合成方法都能制备具有锌铝水滑石特征峰的样品,水热法可以制备由纳米片堆叠的球状锌铝水滑石聚集体;CV测试表明水热法合成锌铝水滑石的氧化还原峰电位差较小,表明电极材料具有更好的可逆性。Tafel测试表明水热法合成锌铝水滑石电极具有更正的腐蚀电位和更小的腐蚀电流,耐腐蚀性能良好。恒电流充放电测试表明,水热法合成锌铝水滑石具有更优良的电化学性能,表现在更长的循环寿命和更高的放电比容量,其电极最初的放电比容量为357.68 mAh/g,1 000次循环平均放电比容量为390.42 mAh/g,经1 000次循环后的放电比容量为370.18 mAh/g。
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  热电池正极材料NiCl₂的制备及性能研究

  任玥盈, 李继龙, 杨少华, 许浩, 占先知

  电源技术. 2021, 45(6): 756-759. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.018

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  采用高温升华工艺对NiCl₂材料进行处理,表征测试结果表明,处理得到的NiCl₂正极材料具有更好的结构。实验表明在850 ℃升华下得到的NiCl₂升华粉作为热电池正极材料时,单体电池的放电性能最佳。由于NiCl₂材料导电性能较差,针对这一特征,对金属和非金属导电剂的添加进行了研究,同时也进一步对混合导电剂的改性进行研究,发现添加复配比例m(石墨烯)∶m(镍粉)为3∶7的混合导电剂的单体电池放电性能最优,初始放电电压为2.43 V,截止1.0 V的比容量为279.5 mAh/g。
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  基于极板老化的铅酸蓄电池组温度分布研究

  张大兴, 林华城, 骆志坚, 卢山峰, 黄优哲

  电源技术. 2021, 45(6): 760-763. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.019

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  阀控式铅酸蓄电池是变电站直流系统中最为可靠的电源,在站用交流失电的情况下,能够及时向保护、测控等直流负荷供电。但阀控式铅酸蓄电池经较长时间运行后,较易出现极板老化的问题,为了研究极板老化缺陷对阀控式铅酸蓄电池组温度分布的影响,基于COSMOL Multiphysics搭建了蓄电池组仿真模型,并且结合极板老化特点改进了老化蓄电池组模型,分析了正常蓄电池组在负荷电流50 A下的温度分布情况。基于蓄电池组的温度分布特点,设置了老化蓄电池的分布情况,研究了老化蓄电池组的温度分布特点,并且对比了正常与老化蓄电池组的最高温度随负荷电流的变化,最终分析了在站用交流失压的极端情况下,老化与正常蓄电池组的温度分布。
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  面向电网调峰调频的储能电站综合性能评价

  陶以彬, 薛金花, 王德顺, 齐金山, 姚良忠

  电源技术. 2021, 45(6): 764-767. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.020

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  电池储能电站是解决高比例可再生能源电力系统调峰调频压力的重要手段,综合评价其性能对于优化电力系统的调节水平具有重要意义。针对此,提出一种基于主客观组合赋权法的储能电站调峰调频性能综合评价方法。首先,构建包含调控性、能效水平、可靠性及环保性的评价指标体系,全面反映储能电站实际运行的各方面性能。然后,基于AHP和反熵权法计算主客观权重并求取最优组合权重。最后,基于组合权重建立储能电站调峰调频性能综合评价模型。将该评价模型应用于某省三个储能电站,评价结果合理、准确,验证了所提方法的有效性。
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  考虑跟踪性能的混合储能系统的优化控制

  孟杰, 丁泉, 钱国明, 陈孝煜, 黄超

  电源技术. 2021, 45(6): 768-772. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.021

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  针对混合储能系统内部协调不合理,导致电池损耗严重及系统跟踪性能差的问题,提出一种功率动态分配策略。在混合储能功率分配过程中,引入跟踪性能指标及内部动态补偿方案,建立以混合储能总寿命衰减折算费用和跟踪性能为综合优化目标的模型。对于所建立的模型,采用粒子群算法进行求解,得到最优的滤波时间常数,从而实现调度功率在混合储能间的最优分配,提高系统的跟踪性能,延长混合储能的综合寿命。
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  柔性超级电容器电极材料的制备及其性能研究

  李仁坤, 王习文

  电源技术. 2021, 45(6): 773-777. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.022

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  柔性储能装置是柔性电子器件的必备材料之一,其具备高柔性、高强度以及优异的电化学性能。以纳米纤维素作为柔性基底,提供支撑增强的作用,探究了不同电化学扫描速率、不同电流密度以及循环充放电对柔性电极材料电化学性能的影响。结果表明,随着扫描速率和电流密度的增大,比电容逐渐下降,扫描速率为10 mV/s时,柔性电极材料的比电容为100.78 F/g,扫描速率为90 mV/s时,比电容降为10.73 F/g,电流密度为0.5 A/g时,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g,电流密度为1 A/g时,比电容降为10.10 F/g;在0.5 A/g的电流密度下,充放电一次之后,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g;随着石墨烯量的减少,柔性电极材料的面电阻逐渐增大。综合以上结果,由于石墨烯优异的电子传导速率和聚苯胺优异的法拉第电容性能,柔性电极材料具备良好的电化学性能和稳定性,该制备工艺对柔性电极材料研究发展具有一定意义。
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  基于失效机理的超级电容加速退化研究

  毛业军, 赵胤淇, 张伟先, 李玉梅, 张婷婷

  电源技术. 2021, 45(6): 778-780. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.023

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  超级电容寿命的研究一直都存有争议,影响因素分析不清,实验应力等级设计无依据等。通过分析超级电容结构、工作原理和失效机理,得出超级电容寿命影响因素有温度、充放电电压、循环次数,且相互影响。通过理论分析得出超级电容寿命加速方程有5个待解参数,退化模型至少需要6个应力等级。通过分析超级电容性能退化轨迹,得出其参数需不等间隔测量,前期测试次数多,后期测试次数少。最后通过实验,验证了模型的有效性,为超级电容加速退化实验提供了指导。
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  基于改进型双模糊控制的光伏MPPT的研究

  牛秋实, 施建强, 惠子轩

  电源技术. 2021, 45(6): 781-785. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.024

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  为提高光伏电池的光能转换效率和稳定性,对传统的扰动观察法进行改进,提出了一种双模糊控制与PID控制器相结合的光伏电池最大功率点跟踪方法。根据光伏的实时状态,通过两个模糊控制器分别对电压扰动步长和占空比进行调节与控制,并加入了电压增益和PI调节模块环节来减少输出震荡,提高了稳定性;最后在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统各模块,比较分析改进前后的仿真结果,论证了改进方法有利于提高功率追踪的稳定性,并在温度和光照强度变化时可较好地追踪到最大功率点。
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  光伏系统中ASI Boost变换器的稳定性分析与控制

  顾志铭, 周宇飞, 熊向晖

  电源技术. 2021, 45(6): 786-790. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.025

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  有源开关电感(active switched-inductor,ASI)Boost变换器因其高电压增益,低开关应力等优点在光伏系统领域具有广阔的应用前景。对此光伏系统高增益变换器在峰值电流模式控制下的稳定性进行研究,建立其离散映射模型并分析电路参数变化对变换器稳定性的影响,通过Jacobian矩阵分析特征值揭示系统失稳机理。基于参数共振微扰原理,设计了一种适用于峰值电流模式控制的稳定控制方案——单周期复位积分补偿,研究结果表明此方案不仅使失稳系统重回稳态,在瞬态响应速度、输入电流及输出电压纹波等性能上也优于斜坡补偿、正弦补偿等控制。
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  基于改进电导增量法的光伏MPPT策略研究

  魏立明, 吴扬昀

  电源技术. 2021, 45(6): 791-796. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.026

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  根据光伏电池输出P-U曲线斜率的变化规律,提出一种新型的变步长电导增量法对最大功率点(MPP点)进行追踪,当工作点位于MPP点左侧时,采用曲线斜率的对数函数值作为步长系数调整工作点的位置,当工作点位于MPP点右侧时,采用曲线斜率的指数函数值作为步长系数调整工作点的位置,同时再利用恒压系数法获取MPP点左右两侧的初始步长值。此外,为了在外界环境突变时得到准确的步长值,采用功率修正法对前后功率差值进行修正以避免误判,通过在MATLAB/Simulink里搭建MPPT控制电路模型,并将文中所提算法与传统变步长电导增量法进行仿真对比,结果表明该算法相较于传统变步长电导增量法,能够更快地寻找到MPP点,且有效降低了寻找过程中由步长振荡造成的功率损失,提高了光伏发电转换效率。
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  基于改进细菌觅食算法的光伏阵列MPPT研究

  陈育虎, 侯涛

  电源技术. 2021, 45(6): 797-800. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.027

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  光伏发电系统具有非线性和时变不确定的特性,因此需要对其进行最大功率点跟踪(maximum power pointtracking, MPPT)。现有的MPPT算法在收敛精度或收敛速度上存在一定的缺陷。采用智能探寻游动细菌觅食算法进行光伏电池阵列最大功率点跟踪研究。该算法使细菌提前探测下一位置的适应度大小,若是优于当前时刻,则继续游动,反之,则停止游动。这样可以避免游动到差环境下,大大加快了算法的运行速度,改善了运行过程的平稳性。仿真结果表明,智能探寻游动细菌觅食算法与现有细菌觅食算法相比,具有收敛速度快和平稳性好的优点。
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  低风速环境下光伏组件积灰特性模拟研究

  吕玉坤, 杨宇星, 赵伟萍

  电源技术. 2021, 45(6): 801-804. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.028

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  以YL250P-29b光伏组件为研究对象,利用COMSOL软件对其在低风速环境下的积灰特性进行了数值模拟;模拟与实验的对比结果表明,两者数量级相同且变化趋势一致,验证了数值模拟方法的合理性。分析了风速、粒径、安装倾角对光伏组件表面积灰特性的影响,结果表明,低风速环境中,同一安装倾角下对于20和25 μm颗粒,积灰密度随风速增加而增加;风速不变且安装倾角大于30°后,积灰密度随安装倾角增加而降低;当风速和安装倾角相同时,20 μm粒径的积灰密度大于其它粒径的;安装倾角为30°时,颗粒各粒径下的积灰密度均达到峰值,此后随安装倾角增加而下降;一定条件下,可结合灰尘粒度分析结果考虑适当增加安装倾角以减小颗粒沉积。
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  一种多模态准谐振DC/DC变换器

  凌跃胜, 酉家伟, 田锐, 徐海

  电源技术. 2021, 45(6): 805-808. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.029

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  反激变换器因其结构简单,能够实现电气隔离等优点,在小功率场合得到广泛应用,但传统恒频PWM反激变换器在负载大范围变化时,难以一直保持较高变换效率。为适应不同大小的负载,提出一种多模态准谐振电源变换器。当负载大小不同时,变换器工作在不同模态：重载时,工作于准谐振模态;轻载时,工作于固定导通时间模态;空载时工作于Burst模态,使得在不同负载条件下均具有较高的变换效率。最终对变换器的工作原理及控制方法进行分析,并搭建实验样机对所提方案的可行性进行验证。
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  直流充电桩后级变换器软启动控制策略研究

  田锐, 凌跃胜, 酉家伟, 徐海

  电源技术. 2021, 45(6): 809-813. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.030

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  随着国家对节能减排的深入推进,电动汽车行业迅速发展。直流充电桩的充电模块作为充电桩的核心,其后级DC-DC环节选用全桥LLC谐振拓扑,使充电桩可以工作在高频大功率条件下,大大提升了充电桩的功率密度。针对该拓扑在启动时存在较大冲击电流的缺陷,详细分析了变换器启动过程中各参数的变化,在原有传统软启动策略的基础上提出了一种先移相后降频的软启动策略,该控制策略结合了移相软启动和降频软启动的优点,在25 ms内即可完成软启动,且工作波形畸变较小,仍可保持全负载范围的软开关特性。搭建了一台实验样机,验证了软启动策略的可行性,并检测稳定工作后的波形畸变情况,实验结果表明,该软启动策略可有效抑制启动冲击电流,具有更佳的启动效果。
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  关于一种升压电路的最坏情况分析

  宋建青, 李钏, 刘硕

  电源技术. 2021, 45(6): 814-817. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.031

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  为寻找一种升压电路的关键参数,借助EDA软件对该电路进行最坏情况分析仿真。通过仿真,找到该电路的关键参数并对其进行裕度设置,可以最大限度地保证该电路在复杂应用场景下的可靠工作。由此可知,借助仿真软件对电路进行最坏情况分析,其分析结果对于电路设计具有重要指导意义。
综述
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  锂离子电池健康状态评估方法研究进展

  李肖辉, 陈北海, 古领先, 王京, 魏小锋

  电源技术. 2021, 45(6): 818-822. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.032

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  电化学储能是现代电力系统中不可缺少的一环,其特点是能量密度大、响应速度快、转换效率高、建设周期短、站址选择多等。储能电站的应用场景非常宽泛,如在电源侧平滑出力波动及处理跟踪、电源调频辅助服务、备用电源等;电网侧用来参与电网调峰调频、优化电网潮流分布、改善电能质量、虚拟电厂、延缓输电设备拥堵升级、微网等;用户侧可以完成削峰填谷、智能交通、社区储能、需量电费管理等。储能电站在快速发展的同时,安全是第一要素。而储能系统安全的关键在于电池系统的安全,在于如何精确预估电池的健康状态。储能电站电池的健康状态评估对电站的日常维护成本、健康运行及运维工作量等起关键性作用。综述了电池健康状态SOH(state of health)的影响因素,分析了线性误差预测方法、粒子群结合BP神经网络法、动态贝叶斯网络法的研究过程及结论验证,探讨了不同评估方法的可行性。在完善电池健康状态评估算法理论体系、实际应用技术研究方面具有潜在价值。
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  固体正极锂原电池研究综述

  石治国, 郭勍, 王九洲, 张蕊, 付甜甜

  电源技术. 2021, 45(6): 823-827. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.033

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  介绍了目前在军品市场应用比较多的几种固体正极锂原电池的国内外研究现状,包括：Li/MnO₂电池、Li/CF_x电池、Li/M-Cr-O_y电池和Li/FeS₂电池等;展望了未来军品市场中为实现高比能量、高比功率和长贮存能寿命,Li/CF_x和Li/M-Cr-O_y体系所具有的优势和发展趋势。
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  单兵班组供电保障装备论证研究

  于广洲, 杨秀月, 李渊, 史栋杰

  电源技术. 2021, 45(6): 828-830. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2021.06.034

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  单兵班组供电保障装备是野战供电保障体系中战术末端供电保障设备的重要组成部分。长期以来单兵班组供电保障装备仅是作为用电设备的配套组件,电池和充电设备均以满足装备用电需求为主,从而造成了供电装备体系性不强、通用性差的格局。目前国内外在供电保障装备需求论证方法方面文献资料少,缺乏装备建设借鉴。梳理了当前国内外单兵班组供电保障装备体系和指标体系,并基于编配矩阵进行建模,结合使用主体目标约束项,创新性地提出了单兵班组供电保障装备论证方法,为科学合理论证和设计单兵班组供电保障装备提供指导。