2022年, 第46卷, 第4期　
刊出日期：2022-04-20

  

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综述
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  NASICON菱形结构材料的晶体结构与离子迁移行为

  赵玉辉, 吴洁, 贺明辉, 韩松益, 汤卫平

  电源技术. 2022, 46(4): 341-345. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.001

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  NASICON菱形结构的材料具有三维开放的刚性骨架结构,从这一点上来说,有利于离子在晶格内的迁移。由于这种独特的结构,NASICON型材料被大量研究用作固体电解质和电极活性材料。固体电解质和电极活性材料性能的发挥都依赖于离子的扩散动力学,而且新电极材料的开发也需要理解离子的嵌入/脱出机制,因此研究NASICON菱形结构材料的晶体结构和离子迁移行为具有重要意义。主要总结了组成和结构相似的三种NASICON菱形结构材料的晶体结构和离子迁移行为。
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  空冷型质子交换膜燃料电池水热管理的研究现状

  杨长幸, 赵润贤, 潘瑞昕, 胡鸣若

  电源技术. 2022, 46(4): 346-350. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.002

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  介绍了空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)水热管理的研究现状,在此基础上,对该领域的重要研究方向进行了归纳和展望。首先,介绍了空冷型PEMFC的应用背景及特点,即空冷型PEMFC适用于低功率、小质量、小体积的场所;其次,着重回顾当前空冷型PEMFC水热管理的研究进展,即现有研究采用实验和数值模拟的方法,揭示了运行参数对空冷型PEMFC热管理的影响;此外,通过研究空冷型PEMFC内部液态水的分布规律,揭示了其对电池性能的影响。基于发现的水热管理现象,研究人员提出了相应的优化措施,通过优化流场结构可以改善空冷型PEMFC内部的温度场、湿度场;通过新型控制算法使得电池性能达到最佳并且将电池温度保持在合理范围内。最后,指出研究空冷型PEMFC液态水的动态分布规律、分析质子交换膜内部应力分布以及探索阴极催化剂衰减机制是空冷型PEMFC水热管理的重要研究方向。
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  碱性锌电池负极材料的研究进展

  曹志翔, 毛武涛

  电源技术. 2022, 46(4): 351-355. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.003

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  基于锌的碱性电池例如锌镍电池、锌银电池等因锌资源丰富、比容量高而被广泛关注。但锌负极普遍存在变形、枝晶、自腐蚀、钝化等问题,降低了电极的循环寿命,影响了锌镍等电池的产业化发展。围绕解决锌负极缺陷的方法,从添加剂、材料表面改性、材料结构设计及电解液改性等方面将近年来的研究成果总结分析。
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  激光光伏电池技术研究进展

  倪旺, 刘兴江

  电源技术. 2022, 46(4): 356-359. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.004

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  随着科学技术的进步,人们对各种消费电子产品和电驱动移动平台的消费体验要求越来越高,激光无线充电技术有望成为下一代智能电子设备产品获取电能的重要方式。激光光伏电池,作为激光无线充电技术的核心组成部分,需要具备激光波长响应匹配好、可接收激光功率密度大、光电转换效率高等特点。结合国内外相关技术研究进展情况,总结分析了各类激光光伏电池在激光波长响应匹配特性和提高光电转换效率方面的研究成果,并对激光光伏电池未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
研究与设计:化学电源
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  荔枝状钨酸钠微球用作锂电池负极材料

  杨清华, 石斌, 徐旭升, 胡锦飞, 史家远

  电源技术. 2022, 46(4): 360-363. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.005

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  过渡金属氧化物WO₃因其放电容量高等性能优势,成为新型锂电池负极材料的研究热点。以羧甲基纤维素钠为钠源、偏钨酸铵为钨源并以多巴胺为碳源,通过水热反应制备了钨酸钠/氮掺杂碳复合材料(NaWO-C)。X射线衍射谱图表明,所得材料中的钨酸钠主要由两种物相组成。扫描电镜照片显示,所得NaWO-C为荔枝状微球结构,元素分布图则表明微球上均匀分布着N、C、W、O和Na等元素。在锂电池中,NaWO-C在50和500 mA/g电流密度下放电比容量分别为591.7和157.2 mAh/g,高于氧化钨/氮掺杂碳复合材料(WO-C)的547.6和74.7 mAh/g。在循环50次后,NaWO-C的比容量仍有452.1 mAh/g,容量保持率为74.9%,与WO-C相比有显著提高。
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  Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃原位包覆提升单晶三元LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂性能研究

  唐雅婷, 鞠博伟, 杨乐之, 何特特, 涂飞跃

  电源技术. 2022, 46(4): 364-367. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.006

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  高镍三元材料因其高容量、低成本而成为最具应用前景的正极材料,但其存在循环性能差、安全性不足等问题。使用溶胶-凝胶法,利用单晶高镍三元材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(S-NCM)表面残碱,对S-NCM进行原位Li_1.3Al_0.3Ti_1.7-(PO₄)₃(LATP)包覆,制备了具有小于10 nm厚度的均匀包覆层的LS-NCM正极材料。在电化学测试中,LS-NCM表现出明显提升的倍率和循环性能,这主要归因于：(1)LATP原位包覆S-NCM可显著降低其表面残碱量;(2)LATP原位包覆S-NCM可提高其表面稳定性,阻止副反应的发生,防止晶内裂纹产生;(3)因LATP具有高离子电导率,LATP原位包覆可减小S-NCM的极化。
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  ZnCo₂O₄纳米管的合成及其电化学性能研究

  吴磊, 郭春朵, 朱闪闪, 宋延华

  电源技术. 2022, 46(4): 368-370. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.007

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  采用静电纺丝法制备ZnCo₂O₄一维纳米纤维前驱体,通过不同的煅烧温度得到纤维结构完整的ZnCo₂O₄纳米管。通过XRD、SEM和电化学测试等方法对ZnCo₂O₄材料进行结构和性能表征。研究结果表明,制备的纳米纤维直径在0.13~0.22 μm之间,且纤维结构完整,表面粗糙,有利于电解液的渗透和储存。在100 mA/g的条件下,ZnCo₂O₄的首次可逆比容量达到972.9 mAh/g,循环200次后,比容量仍能保持431.2 mAh/g以上。
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  磷酸铁锂电池组典型储能工况循环老化研究

  王德顺, 薛金花, 马林康

  电源技术. 2022, 46(4): 371-375. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.008

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  电化学储能系统在调节新能源发电功率波动,电网侧和用户侧削峰填谷场合已经有大规模应用。磷酸铁锂电池由于性能较稳定、循环寿命长、安全性高等特点,被广泛应用到电化学储能领域。然而,电池组容量及其一致性会随使用时间增加而发生劣化,使模组可用容量和能量降低,直接影响电池组的使用寿命。以磷酸铁锂电池模组为研究对象,采用储能电站峰谷调节工况对电池组进行循环测试,研究了电池老化特性及电池组SOC一致性随循环的变化规律并分析其原因,得到的结论可以给电池组的维护提供依据。
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  磷酸铁锂电池循环寿命衰减和寿命预测

  黄海宁

  电源技术. 2022, 46(4): 376-379. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.009

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  通过测试磷酸铁锂电池在不同温度下的循环衰减曲线,研究其衰减特点和规律,得到电池存在最优循环温度区间,同时运用dV/dQ-Q曲线分解衰减来源。在总容量衰减达到20%后,其主要衰减来源于活性锂的损失,占总损失的80%以上;其次为负极材质的损失约为12%~14%,而正极磷酸铁锂的材质损失约为4%~6%。该结果为长循环寿命磷酸铁锂电池的设计和改善方向提供了理论依据。同时运用温度加速对电芯循环寿命衰减进行寿命拟合和寿命预测,在特定的温度区间内具有较好的预测准确性。
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  锂离子电池小电流过放电后容量衰减的研究

  雷少帆, 常林荣, 苏锋, 陆君洁, 张卓伟

  电源技术. 2022, 46(4): 380-383. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.010

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  利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP)研究了锰酸锂-石墨电池小电流过放电的失效机理。结果表明,过放电后,锰酸锂、石墨颗粒形貌无变化,锰酸锂(111)晶面间距变大,锰酸锂晶体膨胀,石墨(002)晶面间距变小,石墨晶体收缩,由于铜离子未充分扩散,正负极活性物质铜元素质量分数分别为0.178%、1.650%。由此可知,正极的电极反应为Li_xMn₂O₄深度嵌锂,负极电极反应依次为Li_xC深度脱锂、铜箔氧化。再次充放电过程中,未扩散的铜离子被还原,负极活性物质铜元素质量分数为1.750%,石墨(002)晶面间距仍小于过放电前石墨(002)晶面间距,正极电极反应为Li_xMn₂O₄脱嵌锂,负极电极反应依次为铜离子还原、Li_xC脱锂。沉积在石墨颗粒上的铜单质阻碍了石墨嵌锂,导致了电池不可逆的容量损失。
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  基于双向GRU和H_∞滤波器的SOC复合估算

  桂阳, 周飞, 杨文, 陈星, 李康群

  电源技术. 2022, 46(4): 384-389. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.011

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  锂离子电池荷电状态(SOC)估算作为电池管理系统(BMS)的重要功能,是合理利用EV车辆电池组能量的前提。现有估算方法中,基于模型驱动法过程繁琐、计算量大;基于数据驱动法对数据要求高,估计精度差。针对以上问题,提出了基于双向GRU(BidiGRU)神经网络结合H_∞滤波器的复合估算方法来估算锂离子电池的SOC。用不同温度下北京应力循环工况(BJDST)来训练BidiGRU神经网络模型,再使用联邦测试程序驾驶时间表(US06)来对模型进行测试。测试结果的均方根误差(RMSE)最小可达到2.05%,平均绝对误差(MAE)最小可达到1.79%。用H_∞滤波器优化后的RMSE和MAE均可降低到0.17%以下,最低可达到0.11%。结果表明该方法可在不同温度和不同工况下对锂离子电池SOC做出实时估计,并能够达到较高的精度。
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  基于多新息CDKF算法的锂电池SOC估计

  达杨阳, 万佑红, 张帅帅

  电源技术. 2022, 46(4): 390-394. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.012

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  锂电池荷电状态(SOC)作为电池管理系统的核心指标之一,对电池管理系统运行起到至关重要的作用,其估计性能和鲁棒性是研究的重点。为提升SOC估计性能,建立二阶RC等效电路模型,将多新息理论(MI)与中心差分卡尔曼滤波算法(CDKF)结合,提出一种基于多新息的中心差分卡尔曼滤波算法(MI-CDKF),充分考虑当前时刻新息与历史信息。仿真结果表明,所提MI-CDKF与传统方法相比,在收敛速度和估计精度上均有所提升,同时对传感器漂移现象具有一定鲁棒性。
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  基于自适应FFRLS和改进CEKF锂电池SOC的估算

  马青云, 王顺利, 余鹏, 邹传云

  电源技术. 2022, 46(4): 395-399. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.013

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  锂离子电池荷电状态(SOC)的准确估计是电池管理系统的重要核心技术之一,也是延长电池寿命的关键。但是SOC的准确实时估计困难,且精度不高。选取以三元锂电池为研究对象,针对EKF在线性化过程中产生的非线性误差,提出改进的补偿扩展卡尔曼算法(compensation for extended Kalman, CEKF)。该算法用GA优化的BP神经网络预测k时刻EKF的非线性误差等,从而补偿扩展卡尔曼k时刻的非线性误差等,且用自适应FFRLS对模型参数进行参数辨识,以DST和BBDST进行实验验证。实验结果表明,该算法估算SOC的精度范围在2%左右,且最大误差和平均误差都比EKF小得多,能更加有效追踪SOC的理论值,且该算法估计的SOC稳定性也比EKF稳定。
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  锂离子电池铝极耳转镍后的热行为研究

  李光要, 赵凤娟, 张树国, 杜晨树, 颜雪冬

  电源技术. 2022, 46(4): 400-403. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.014

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  以软包锂离子电池为研究对象,采用红外热成像法,研究了铝极耳转镍电池与未转镍电池在不同倍率放电过程中的热行为差异;通过循环测试柜研究了其倍率性能和循环性能差异;通过数字型微欧计研究了其接触阻抗的差异。研究结果表明：相比未转镍电池,经过铝转镍处理的电池接触阻抗小,极耳处和电池主体的放电温升更低且分布更均匀,同时其倍率性能更好。随着放电倍率增大,这些改善效果更为明显。例如,在2 C放电结束时,未转镍电池放电容量保持率为84.1%,正负极耳处温差为15 ℃;而转镍电池放电容量保持率为89.3%,正负极耳处温差为1 ℃。
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  相变材料对退役电池过充热-电特性影响研究

  吕又付, 罗卫明, 陈荐, 张国庆

  电源技术. 2022, 46(4): 404-407. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.015

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  为提升退役动力电池梯级利用中的安全可靠性,针对退役的32650磷酸铁锂动力电池,开展了组合式相变材料对电池过充的热-电特性影响机制研究,基于不同健康状态(state of health, SOH)下分别测试了2.5和5.0 A过充下的温升、电压和内阻特性曲线,提出一种基于典型特征参数来识别电池过充的预警策略;其次,对组合式相变材料在电池过充及常规使用中的温升抑制功效进行了探究,表明在电池散热设计中相变材料的匹配设计尤其重要。
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  基于浸没冷却的锂离子电池热管理性能研究

  王国阳, 赵路遥, 孔庆红, 张思雨, 陈明毅

  电源技术. 2022, 46(4): 408-411. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.016

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  锂离子电池热管理系统是控制其在合理温度范围内工作的重要手段,其中浸没冷却是十分有效的锂电池热管理方式。开展了不同绝缘冷却液和不同充放电倍率下18650型锂离子电池浸没冷却热管理的实验研究。详细分析了浸没冷却对锂离子电池表面最高温度、表面温度均匀性及各项电学性能的影响。研究结果表明,三种绝缘冷却液都有较好的降温效果。其中变压器油对锂离子电池浸没冷却效果显著,在2 C充放电循环中可将最高温度控制在38.8 ℃,最高温度下降29.2 ℃,降温幅度达到42.9%,表面温度差异可控制在2 ℃以内。浸没冷却使温度大幅下降的同时会伴随有充放电时间的缩短和总容量的下降。
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  基于微通道扁管复合冷却电池热管理仿真分析

  毕春雪, 宋瑞, 罗运俊, 蒋江辉, 周德全

  电源技术. 2022, 46(4): 412-415. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.017

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  为解决锂离子电池在高温环境下寿命衰减的问题,设计了一种基于微通道扁管的电池热管理系统,并对其冷却能力进行了理论分析和数值模拟。微通道扁管冷却型电池模块在最大连续放电倍率下的最高温度为32.22 ℃,最大温差7.05 ℃。为降低电池模块温度的不均匀性,进一步开发了结合相变材料和热解石墨片的两种复合冷却热管理系统。改善后的复合冷却模型可将电池的最高温度控制在26.16 ℃,最大温差控制在0.95 ℃。
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  新型相变材料对均衡电池组温差的仿真分析

  陈琳, 吴淑孝, 冯喆, 姚起宏

  电源技术. 2022, 46(4): 416-419. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.018

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  为探索环保型相变材料(TH-HC43)对提高电池组温度一致性的可行性,对应用TH-HC43电池组进行温度仿真实验。首先,进行TH-HC43热物性参数的实验测试与分析;接着,基于ANSYS建立电池组热效应模型并仿真分析3 C放电时电池组的温度变化;最后,对比自然空冷、现有相变材料与采用TH-HC43的电池组在大倍率放电时最高温度与温差的仿真结果,验证TH-HC43对均衡电池组温差的有效性。仿真结果表明：初始温度293.15 K、TH-HC43填充厚度为6 mm的电池组在3 C放电工况下最高温度不超过323.15 K,单体间温差在2.5 K以内。
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  改进的可重构均衡电路及控制策略研究

  魏业文, 解园琳, 李梅, 吴希韬

  电源技术. 2022, 46(4): 420-424. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.019

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  在保留可重构均衡电路高灵活性和高转换效率优点的前提下,在均衡过程中或部分电池出现故障时维持负载端电压,提出改进的可重构均衡电路。该电路只需增加一个直流变换器,三个开关以及均衡电源,在均衡过程中或电池出现故障时代替被均衡的电池或故障电池以达到稳定负载电压的目的。此外,还提出一种控制策略,基于电池SOC,将电池分为充电过程中均衡以及放电过程中均衡,在保证电池组均衡的前提下减少均衡次数。实验数据表明,所提出的均衡电路较好地保留了可重构均衡电路的优点,同时在均衡过程中,可以较好地稳定负载端电压,相较于传统均衡策略需要对6节电池进行均衡,所提出的均衡策略只需对2节电池进行均衡,证实了该均衡电路以及均衡策略的可行性。
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  锌离子凝胶态电解质对锌负极界面稳定化研究

  程颖博, 杨程, 杨建华, 刘宇

  电源技术. 2022, 46(4): 425-428. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.020

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  通过在水系锌离子电解液中分散气相二氧化硅,设计了一类凝胶态锌离子电解质,在锌电极界面为锌离子沉积提供了均匀的成核位点,有效抑制锌枝晶形成,同时降低锌离子沉积的成核过电势,提高锌电池倍率性能。测试表明制备的凝胶态电解质的电导率为25.31 mS/cm,采用凝胶电解质组装成的锌对称电池在2 mA/cm²电流密度以及2 mAh/cm²面积比容量的条件下,循环100 h未发生短路现象;以金属钛为对电极的半电池库仑效率可达98.25%。进一步基于该电解质,采用锰酸锂为正极、锌为负极组装的全电池,在50 C高倍率下保持52.4 mAh/g的比容量(基于锰酸锂活性材料,1 C=140 mA/g),在10 C下,1 000次循环后容量保持率为43.6%。
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  耐压锌银蓄电池循环寿命改善措施研究

  郑清清, 宋海峰, 田伟龙, 郭荣荣, 宋二虎

  电源技术. 2022, 46(4): 429-432. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.021

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  耐压锌银蓄电池循环寿命短主要表现为容量下降率快,低于额定容量时寿命终止。为了提升耐压锌银蓄电池循环寿命,针对影响锌银电池循环容量衰减的主要因素,采取了调整负极物质配方、正负极容量配比以及降低电池内阻、采用异型极板结构、优化放电制度、调整组合方式等改善措施,经过验证,耐压锌银蓄电池循环寿命从30次提升至50次,满足了11 000米潜水器使用要求。
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  基于超级电容器的NiMnS/碳纤维复合电极

  马骏, 彭景富, 苏冬云, 孟祥康

  电源技术. 2022, 46(4): 433-436. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.022

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  为了进一步提高超级电容器电极材料的比电容,同时保证其循环稳定性,采用快速电沉积法制备了NiMnS/碳纤维复合材料。在弥补碳材料比电容低的缺点的同时,进一步提高了复合材料的性能,克服了传统碳基材料的局限,所制备的复合材料具有较宽的工作电压(-0.2~0.8 V)和高的比电容(1 A/g时比电容可以达到780 F/g)。同时,NiMnS/碳纤维复合材料拥有出色的循环稳定性。在1 A/g的电流密度下循环10 000次,保持率可达到89%。因此,所制备的NiMnS/碳纤维布复合电极未来在能量存储和转换方面有着较大的应用潜力。
研究与设计:物理电源
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  基于MPPT的光伏蓄电池脉冲充电技术研究

  易磊, 黄启元, 李嘉泽, 刘成勇, 朱双喜

  电源技术. 2022, 46(4): 437-440. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.023

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  随着太阳能资源的广泛利用,光伏发电技术也日益受到重视。蓄电池作为光伏系统重要的组成部分,使用寿命受光伏系统的间歇性与随机性影响。常见的蓄电池充电策略存在光伏电池发电利用率低,充电速率慢和寿命短的问题。针对以上问题,结合光伏电池最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和蓄电池阶段充电技术,提出基于MPPT的蓄电池脉冲充电策略。在Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明,采用蓄电池初始阶段MPPT充电和后期脉冲充电策略可有效利用光伏发电功率,加快蓄电池充电速度,同时延长蓄电池使用寿命。
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  改进粒子群算法在光伏MPPT中的应用

  迟耀丹, 陈兵, 徐红伟, 赵阳, 李腾

  电源技术. 2022, 46(4): 441-444. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.024

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  在光伏阵列受到局部阴影遮挡条件下,针对光伏阵列的功率-电压(P-V)输出特性曲线在多峰值状态下的最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)问题,通过对粒子群(particle swarm optimization, PSO)算法的改进,提出了一种基于新型粒子群(novel particle swarm optimization,NPSO)算法的MPPT方法(以下简称NPSO_MPPT算法)。NPSO算法通过将种群粒子分为收敛粒子和自由粒子两类,提高了原始PSO算法的全局搜索能力。在Simulink环境下,分别对P&O、基于PSO算法的MPPT方法(以下简称PSO_MPPT算法)和NPSO_MPPT算法进行仿真测试,仿真结果表明,NPSO_MPPT算法相比较现有的P&O和PSO_MPPT算法,具有发电效率高和不易陷入局部功率极大值等优点。
研究与设计:物理电源
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  储能改进型Y源光伏逆变器的滑模控制策略

  孟令鹏, 希望·阿不都瓦依提, 吕海鹏, 石存金

  电源技术. 2022, 46(4): 445-450. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.025

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  储能改进型Y源逆变器(energy storage improved Y-source inverter ,ES-IYSI)具有右半平面零点和非线性特性,采用传统线性控制器会导致鲁棒性差、调节速度慢和控制器设计复杂等问题。提出在直流侧和交流侧分别使用滑模控制(sliding mode controller, SMC)以保证系统的鲁棒性,在单级变换系统中实现了对光伏输出、储能电池组和交流输出的三端功率控制。首先详细推导了ES-IYSI的大信号平均模型以及小信号扰动模型,得出了系统的传递函数。然后,以电感电流误差和电容电压误差作为状态变量设计直流侧SMC,同时以输出电流误差为状态变量设计交流侧SMC。与PI控制相比,所提出的双滑模控制具有鲁棒性强、响应速度快、并网电能质量高的优点。通过MATLAB/Simulink软件进行了仿真,仿真结果验证了双滑模控制算法的有效性。
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  热电材料Ca₃Co₄O₉掺杂Ag、Yb改性的量子化学计算

  王成江, 张婧, 祝梦雅, 曾洪平

  电源技术. 2022, 46(4): 451-455. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.026

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  Ca₃Co₄O₉是近年来公认的适合在恶劣环境下应用的热电材料,但低功率因子限制了其在热电转换方面的表现。为探究Ca位双掺杂Ag-Yb是否可进一步改进Ca₃Co₄O₉的性能,建立了Ca₃Co₄O₉体系、Ca位的单掺杂Ag、Yb体系以及双掺杂Ag-Yb体系的理论模型,基于量子化学计算并分析了单、双掺杂体系的马利肯键布居、态密度和载流子相对质量,从微观特征变化探究掺杂对功率因子的影响。结果表明：双掺杂Ag-Yb体系整体布居数较单掺杂体系降低更多;双掺杂Ag-Yb后,费米能级处态密度值显著增加,价带顶部上移,带隙减小,体系赝能隙减小;双掺杂体系的载流子相对质量大幅增加。
研究与设计:研究与设计
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  电动汽车用锂电池风冷液冷一体散热系统设计

  白晓天, 郭志军

  电源技术. 2022, 46(4): 456-459. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.027

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  随着重型电动汽车数量的不断增加,汽车的散热系统和电池的安全性需要更高的要求,在大功率、超负荷工况下需要尽快将汽车电池组的温度控制在合理范围内。根据锂电池的散热特性,设计带有暂存室的“双冷却室”的风冷液冷一体的散热系统,并通过ABAQUS进行仿真分析和实验验证,对比分析了新型和传统两种散热系统在不同环境温度下电池组放电时对电池最高温度和最大温差的影响。计算结果表明：在冷却液进口温度及其他条件相同的情况下,随着环境温度的增加,新型散热系统的最高温度和最大温差都比传统散热系统的低;随着环境温度的增加,电池组温度下降的幅度更大,温差更小。
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  蓄电池与超级电容混合储能系统协调控制策略

  王佳, 文小玲, 罗心睿

  电源技术. 2022, 46(4): 460-463. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2022.04.028

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  针对混合储能系统功率分配、母线电压补偿以及超级电容荷电状态(SOC)恢复问题,提出了一种混合储能系统协调控制策略,采用下垂控制和虚拟电压源,实现混合储能功率分配、超级电容荷电状态恢复以及母线电压补偿,并且消除了超级电容SOC恢复对混合储能瞬时功率分配产生的影响。最后,利用MATLAB/Simulink进行混合储能系统的仿真建模与分析,验证了所提控制策略的有效性。