2023年, 第47卷, 第10期　
刊出日期：2023-10-20

  

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本刊特约
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  富锂锰基正极微观结构的优化研究

  李婷婷, 赵佳亮, 邱报, 刘兆平

  电源技术. 2023, 47(10): 1239-1244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.001

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  利用多种表征技术对不同压实密度下富锂锰基正极的微观结构及电化学性能进行研究。研究了不同压实密度下活性物质颗粒形貌及结构的演变以及不同压实程度对电极电子、离子电导率的影响。结果表明：适当压实导致电极内活性材料颗粒发生重排,增加了活性材料与导电碳网络间接触,降低了电极孔隙率;同时这些因素直接影响电极的薄层电阻、电子及离子电导率,这对锂离子电池的容量发挥及循环寿命都有重要影响。该研究结果将有助于设计和优化具有更大比能量和比功率的富锂正极材料电极。
综述
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  异形热电池研究进展

  赵亚旭, 王刚, 田原, 范义杰, 田雨萌

  电源技术. 2023, 47(10): 1245-1247. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.002

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  传统热电池多以圆柱体为主,对于武器装备电源空间的限制很大,不利于满足武器装备小型化的需求。而随型设计是实现武器装备小型化的必要途径,为了提高热电池产品空间利用率,亟需开展异形单体的研究。从异形热电池的实现途径角度出发,从异形单层片冷压技术、薄膜电极技术和绝缘技术层面,对当前国内外的相关研究进行了梳理,并对未来的发展趋势进行了展望。
研究与设计：化学电源
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  基于PBI-BN的固体酸浸渍型高温膜的制备及其性能研究

  赵雨桐, 宋微, 张军芳, 邵志刚

  电源技术. 2023, 47(10): 1248-1253. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.003

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  为了解决高温质子交换膜燃料电池中磷酸流失问题,以磷酸五氢铯[CsH₅(PO₄)₂]代替磷酸作为质子导体,基于聚苯并咪唑(PBI)/CsH₅(PO₄)₂复合膜的研究基础,进一步在PBI膜中添加六方氮化硼(BN),从而改善固体酸与基膜的相互作用,制备了一系列复合膜。扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线谱(EDS)结果证明CsH₅(PO₄)₂均匀分散在高温浸渍制备的复合膜的表面和内部。浸渍量测试结合X射线衍射图谱(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明,BN掺杂量为2.5%(质量分数)的复合膜可以达到最高的固体酸浸渍率。掺杂量为10%(质量分数)时,复合膜的机械性能下降。电导率测试结果表明掺杂BN有利于提高复合膜的质子电导率,并进一步测试了PBI-CsH₅(PO₄)₂和PBI-2.5% BN-CsH₅(PO₄)₂复合膜组装的燃料电池性能。结果表明,在160 ℃下,采用PBI-2.5% BN-CsH₅(PO₄)₂复合膜组装的燃料电池获得了更高的性能,峰值功率密度为220.618 mW/cm²。这些研究表明PBI-2.5% BN-CsH₅(PO₄)₂复合膜在高温燃料电池中具有良好的应用前景。
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  LiF表面修饰协同F掺杂提升LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂正极材料电化学性能

  张晓辉, 杨广场, 陆绍荣, 梁力勃, 杨小飞

  电源技术. 2023, 47(10): 1254-1258. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.004

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  富镍层状氧化物因高比容量和良好的倍率性能被认为是最有潜力的下一代高比能锂离子电池(LIBs)正极材料之一,但界面不稳定性和结构退化等因素导致的容量快速衰减阻碍了该类材料的商业化进程。利用LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM)的表面残锂构建了均匀的LiF涂层,并通过低温煅烧使部分F^–掺杂到体相,同时优化NCM晶体表层和内部的结构稳定性。优化后的复合材料(F-NCM)在4.5 V截止电压下,以1 C电流密度循环400次后的比容量为130.8 mAh/g,保持率达到68.8%。通过与未改性的样品对比,该优化策略对放电容量和循环性能显示出明显的提升效果。此外,F-NCM也表现出良好的倍率性能,在高倍率10 C下,可以释放出161.9 mAh/g的比容量。
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  rGO-S-CPEs复合正极的制备及其全固态锂硫电池的电化学性能

  张港, 张亦罗, 曹诗雨, 陈斐

  电源技术. 2023, 47(10): 1259-1262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.005

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  聚合物基复合电解质(CPE)应用于全基固态锂硫电池在保证高能量密度的同时,改善了电解质与电极之间的界面接触,具有更为广阔的应用前景。但硫正极固有的绝缘性会导致较低的电子/离子传输速率,通常选用高导电性的碳材料和高离子电导率的电解质材料来改善复合硫正极的电子/离子传输速率。制备了高离子电导率的聚合物基聚氧化乙烯(PEO)-双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)-锆酸镧锂(LLZO)复合电解质,在20和60 ℃下离子电导率分别为1.16×10^–4和7.26×10^–4 S/cm,同时将其与硫-还原氧化石墨烯制备rGO-S-CPEs复合硫正极,在改善了正极中离子传输速率的同时,取代了粘结剂的作用。探究了正极材料中不同含量的复合电解质对电池性能的影响。测试结果表明,当硫正极中复合电解质含量为40%(质量分数)时,全固态锂硫电池的电化学性能最佳,在0.2 C、45 ℃下,首次充放电比容量为923 mAh/g,50次循环后比容量为653 mAh/g。
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  花球状二硫化锡复合材料在锂硫电池中的应用

  杨清华, 徐旭升, 郭灏, 吴宁宁

  电源技术. 2023, 47(10): 1263-1267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.006

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  将导电性优异的多孔碳材料石墨化科琴黑和具有极性锚定硫作用的过渡金属硫化物SnS₂结合以改善硫正极材料的电化学性能。以一步水热法制备了二硫化锡-石墨化科琴黑复合材料(SnS₂-GKB),其与科琴黑(C)一同作为载硫体,通过155 ℃熔融注硫,即可得到新型硫碳复合材料(SnS₂-GKB/S/C)。该复合材料在0.05 C下的首次放电比容量为1 256.0 mAh/g,在2 C下为322 mAh/g,远高于同等放电倍率下的硫/科琴黑(S/C)的放电比容量;在0.1 C下进行循环性能测试时,SnS₂-GKB/S/C循环100次后的放电比容量也明显高于S/C的放电比容量。将碳材料的优势和过渡金属硫化物的优势相结合共同作为载硫体可以显著改善硫正极材料的电化学性能。
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  不同锂离子正极材料掺杂对硫正极性能的影响

  蔡志鹏, 曾芳磊, 李宁, 袁宁一

  电源技术. 2023, 47(10): 1268-1272. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.007

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  探讨了硫正极中掺入锂离子正极材料(磷酸铁锂LiFePO₄、三元材料NCM、富锂锰基材料LRMB)对锂硫电池性能的影响。研究发现,富锂锰基材料最有利于提高锂硫电池的电化学性能,并且其添加量为10%(质量分数)时,效果最好。通过一系列电化学性能测试发现,硫正极中掺杂锂离子正极材料能够调控活性硫的电化学行为,促进可溶性长链多硫化锂(Li₂S_x)向难溶性短链硫化锂(Li₂S)的转化,进而提高锂硫电池的电化学可逆性,降低电池的极化现象。这为提高锂硫电池的电化学性能提供了新的思路。
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  核壳结构ZnS纳米颗粒协同碳毡提升锌离子电池的能量密度

  刘国珏, 刘涛, 赖中元, 李小成

  电源技术. 2023, 47(10): 1273-1277. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.008

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  通过溶剂热法以及化学气相沉积法(CVD)制备了ZnS@C纳米颗粒作为正极材料用于锌离子电池体系中,并通过制备碳毡夹层来改善电池的电化学性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及恒流充放电测试对材料性能进行表征。结果表明,ZnS@C纳米颗粒加入碳毡夹层后可以显著降低电压的滞后效应,放电平台由0.45 V提高至0.75 V,充电平台由1.6 V降低至1.2 V。采用该正极材料的锌离子电池在100 mA/g电流密度下平均首次放电比容量高达1 302 mAh/g,比能量为976.5 Wh/kg,锌硫电池体系的循环稳定性得以明显改善。研究表明,制备核壳结构ZnS纳米颗粒作为正极材料在碳毡的协同作用下可以有效提高锌离子电池的能量密度,并为提升锌离子电池的电化学性能提供了一个新的研究思路。
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  低温倍率方形铝壳磷酸铁锂电池制备及性能

  张秦怡, 邵乐, 胡朝文, 米吉福

  电源技术. 2023, 47(10): 1278-1280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.009

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  通过正负极材料及电解液隔膜的选型优化,采用分散剂改善正极匀浆工艺,并对生产工艺进行优化改善,制备出一种兼具低温和倍率性能的长寿命方形铝壳磷酸铁锂电池,该电池–40 ℃下10 C放电时,容量保持率大于97%,平台电压大于2.4 V,下拉电压大于1.5 V,满足低温启动要求;–20 ℃下0.5 C恒流充电时,容量保持率大于86%;常温25 ℃下15 C放电时,容量保持率大于97%,常温倍率性能良好;常温1 C循环588次的容量保持率大于96%;电池易于PACK成组,生产成本低,适合工业化生产。
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  混合动力汽车用圆柱锌镍电池研究

  王明煜, 张聪慧, 徐松, 赵梁栋, 李亮生

  电源技术. 2023, 47(10): 1281-1285. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.010

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  研究了特殊集流结构的圆柱F型锌镍动力电池,按照混合动力汽车对电池性能的要求,从单体、模块、电池组不同层面对锌镍电池在混合动力汽车上的应用进行了系统的评估。设计的F型锌镍电池容量为10~13 Ah,比能量达到120 Wh/kg,正极端面集流结构使电池具有良好的倍率充放电性能,30 min可以充电至80%额定容量,10 C放电容量达到额定容量的94%,–29 ℃仍展现出良好的启动能力。特殊设计的锌负极外层导电膜阻止锌与钢壳直接接触,抑制副反应,提高了电池的循环稳定性,1 C循环寿命超过1 200次,容量保持率在70%以上;启停循环达到20万次。过充电、过放电、外部短路、针刺情况下,电池均不起火、不爆炸。本研究为锌镍电池在混合动力汽车上的大规模应用提供了重要参考。
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  某三元锂离子电池挤压安全阈值试验研究

  刘青, 梁新龙, 韦鹏, 吕希祥, 江勇

  电源技术. 2023, 47(10): 1286-1289. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.011

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  当前新能源汽车发展迅猛,电池作为新能源汽车的核心动力,其安全性尤为重要。为满足相关标准中对电池在碰撞、挤压、球击等工况下提出的安全方面的要求,基于某型号三元锂离子电池,对大面、底面及侧面三个方向不同位置采用球头直径为25 mm的挤压头进行挤压试验,分析其失效模式,研究表明大面正、负极相近位置及侧面更容易发生电池失效风险,并通过试验得到各个位置安全阈值。此安全阈值可以为电池包设计、整车布置、安全防护设计等提供指导,并为电池包仿真提供判定依据。
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  不同工况下锂电池欧姆和极化内阻测试方法研究

  张沫, 刘坤, 赵显蒙, 孙梦然, 陈琳

  电源技术. 2023, 47(10): 1290-1293. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.012

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  针对在不同工况(不同荷电状态、不同充电倍率、不同放电倍率)下准确、高效地测量锂离子电池欧姆内阻和极化内阻的需求,提出一种基于改进混合脉冲功率特性阶跃法(HPPC)测量内阻。通过改变HPPC充放电倍率固定比值关系,可以解决在多倍率充放电测试脉冲中,锂离子电池容量亏损的问题。从而完成在单个内阻测试循环中,测量出不同工况下的充放电欧姆内阻和极化内阻。实验结果表明,与原方法相比,改进HPPC法测量的充放电欧姆内阻和极化内阻相关系数均在92.3%以上,平均测量精度最大提高7.64%,实验测试时间节省近78.47%,证明所提出的改进HPPC法能高效、准确地测量不同荷电状态、不同充放电倍率下的欧姆内阻和极化内阻。
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  中高轨卫星钴酸锂电池在轨特性分析

  何盼, 孔陈杰, 陈天明, 张军

  电源技术. 2023, 47(10): 1294-1297. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.013

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  锂离子蓄电池组作为卫星的储能电源,在阴影期和太阳电池阵功率不足时为整星提供能源。分析中高轨锂电池的在轨特性可作为锂电池地面研制的参考。以在轨稳定可靠工作的中地球轨道(MEO)卫星和倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的钴酸锂蓄电池为研究对象,通过长期跟踪研究对象的在轨遥测数据,从单体一致性和长光照搁置周期两方面,对应用于中高轨卫星的钴酸锂蓄电池在轨特性进行了分析。中高轨卫星用钴酸锂蓄电池的在轨特性研究可为后续中高轨卫星锂电池组一致性控制、均衡和搁置管理设计提供重要参考。
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  基于粒子群算法的锂电池多阶恒流充电方法

  何佳琦, 张春阳, 周坤

  电源技术. 2023, 47(10): 1298-1302. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.014

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  为了解决恒流恒压充电速度慢,充电过程中锂电池温升大等问题,提出了一种将粒子群算法和多阶恒流充电模型相结合的方法来对锂电池充电技术进行优化,此方法不依赖于锂电池的机理模型,以充入电量、充电时间和充电能量效率为目标函数,找到最优电流组合,从而提高充电性能。实际工况下的实验结果表明,所采用的优化充电方法比传统的恒流恒压充电方法的充电时间缩短了415 s,充电能量效率提高了0.37%,最高温升降低了0.6 ℃,达到了提高锂电池充电性能的目的。
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  基于多指标的CNN-LSTM锂电池SOH估计模型

  张慧颖, 王军华, 丁汀, 朱永茂

  电源技术. 2023, 47(10): 1303-1307. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.015

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  为了解决锂电池健康状态(SOH)估计精度不高、健康指标单一而难以描述电池退化特征的问题,提出一种基于多指标的卷积神经网络(CNN)-长短时记忆神经网络(LSTM)锂电池SOH估计模型。通过从锂电池充电电压、电流和温度数据中提取多个健康指标,搭配CNN和LSTM融合模型,实现锂电池SOH在线估计。经过美国国家航天局(NASA)数据集验证,结果表明相比于CNN、LSTM、前馈神经网络(FNN)等其他方法,该研究更能够有效表征电池容量的退化情况,平均绝对误差最大不超过0.009 4,均方根误差最大不超过0.013 4,精确度很高。
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  基于GRA-BP神经网络的锂电池剩余容量估计方法

  韦雨亭, 刘欣伟, 孙金磊, 景含笑, 温珂镌

  电源技术. 2023, 47(10): 1308-1312. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.016

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  针对锂电池老化过程中特征不明显、对容量波动点追踪不准确、模型长期使用后精度下降等问题,提出了一种基于灰色关联分析(GRA)-反向传播(BP)神经网络的锂电池剩余容量估计方法。通过GRA筛选出能够表征电池老化的特征量,利用计算机辅助寿命周期工程中心(CALCE)公开的锂电池充放电数据集训练BP神经网络模型,并实现电池剩余容量估计。结果表明,对于同一电池,训练集占80%时,容量衰减的估计误差为2.28%,在训练集仅占20%的情况下,估计误差为5.99%。
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  基于CEEMDAN-RVM-LSTM模型的锂电池剩余寿命预测

  牛群峰, 袁强, 王莉, 刘江鹏

  电源技术. 2023, 47(10): 1313-1318. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.017

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  为了提高锂电池长期使用的可靠性和保证系统的安全运行,提出了一种结合自适应噪声完整集合经验模态分解算法(CEEMDAN)、相关向量机(RVM)和长短期记忆神经网络(LSTM)的剩余使用寿命(RUL)的预测方法。使用CEEMDAN将电池容量数据分解为本征模态分量和残差分量,分别由RVM和LSTM进行预测,最后进行有效集成,得到准确的容量和RUL预测结果,并获得RUL的95%置信区间。采用公共数据集进行实验验证,并对比了其他几种模型。实验结果表明该方法不仅拥有较高的预测精度,而且能够提供不确定性表达,具有良好的工程应用意义。
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  基于VMD-TCN-Attention的锂电池寿命预测

  吴晓丹, 范波, 王建祥, 胡庆炜

  电源技术. 2023, 47(10): 1319-1325. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.018

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  针对锂电池寿命预测过程中出现的预测精度较低的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)-时间卷积网络(TCN)-注意力机制(Attention)的锂电池寿命预测方法。提取对锂电池寿命有影响的参数并使用等深分箱方法对数据进行预处理;使用VMD算法对预处理的数据进行解析,得到若干个平稳分量;引入Attention到TCN中,构建TCN-Attention模型。导入平稳分量得到预测数据。通过马里兰大学锂电池充放电循环寿命实验数据验证,相对于其他算法,该方法可以有效提高锂电池寿命预测的精准度。
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  基于注意力机制的GRA-EMD-BILSTM锂电池性能衰退趋势预测

  罗鹏, 刘美俊, 俞辉, 陈霞, 魏宪

  电源技术. 2023, 47(10): 1326-1331. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.019

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  随着电动汽车充放电次数的增加,其电池组的电池性能会逐渐衰退,长此以往会影响电动汽车的日常使用,甚至增加电动汽车发生故障的概率。目前针对长里程下的锂电池性能衰退趋势预测工作很少。针对深度学习在预测工作暴露出的不足,提出了一种以注意力机制为基础,联合了灰色关联度分析(GRA)和经验模态分解(EMD)的双向长短期记忆网络(BILSTM),提出的网络能够有效地解决深度学习中出现的冗余特征、数据噪声对预测模型的影响。实验结果表明,在开源和非开源数据集中,该模型相比其他网络具有更好的预测性能。
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  基于气体、电解液、烟感及温感储能热失控早期报警研究

  种晋

  电源技术. 2023, 47(10): 1332-1334. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.020

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  锂电池储能具有高比能、长寿命的优点,但安全性仍具争议,电池失效后代价惨重,因此良好可靠且成本低的锂电池储能热失控早期预警极为重要。根据锂离子电池失效后喷发气化电解液并产生CO、H₂等烟气特点,CO、H₂探测器分别布置于电箱内以及电柜顶部,烟感探测器、温感探测器布置于电柜顶部,电解液探测器安装于电柜中部,发现电箱内部的H₂探测器、CO探测器,电柜顶部的H₂探测器、CO探测器,以及电柜中间位置的电解液探测器、电柜顶部的烟感探测器分别于电芯防爆阀爆开后1 234、1 234、1 407、1 710、1 750、2 230 s报警。综合实际制造难度及成本因素,推荐在储能电柜顶部设置H₂或CO探测器,以低成本、高时效实现储能电柜热失控早期报警。
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  基于Isight的动力电池液冷板流量分配一致性优化分析

  刘志恩, 裴书卿, 张振文, 范蓉蓉, 卢炽华

  电源技术. 2023, 47(10): 1335-1340. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.021

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  通过Isight设计实验(DOE),研究液冷板流道支流进出口宽度、支流倾斜角度两个结构因素对支流流量分配一致性和模组顶面温差的影响,利用STAR CCM+对冷板流场特征进行仿真,总结影响规律并建立基于DOE的迭代优化方法,针对现有的一款液冷板进行流量一致性优化,优化后的各个模组顶面温差最小,通过实验验证了优化结果的可靠性。
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  基于DOE的电池包底部球击的仿真分析研究

  孔德佳, 李彦波, 李欣

  电源技术. 2023, 47(10): 1341-1345. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.022

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  基于电池包底部球击工况的仿真,以预浸料模压成型(PCM)底板替代钢底板,以实现电池包底板的减重。通过RADIOSS软件建立电池包底部球击仿真模型,分析球击完成后底板为钢板和PCM板时,应力应变分布和模组变形情况。钢板方案下,模组变形量为2.03 mm,PCM方案下,模组变形量为2.62 mm,PCM板方案较差,不满足要求,进行试验设计(DOE),对PCM板材料参数进行因子筛选,得到最优方案。选取部分底板进行试验,并与模拟结果进行对比分析,验证复材仿真建模的准确性。将优化后的PCM底板代入整包模型再次仿真,模组变形量为2.27 mm,结果满足模组变形量小于2.5 mm的要求。通过研究,PCM底板可以替代钢板,在满足要求的前提下,质量减轻40%。此研究可以为电池包的底板设计和轻量化提供指导。
研究与设计：物理电源
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  基于混合式蝴蝶算法的局部阴影光伏MPPT研究

  张鹏宇, 赵晋斌, 潘超, 毛玲, 王一鸣

  电源技术. 2023, 47(10): 1346-1350. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.023

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  针对传统最大功率跟踪(MPPT)算法在跟踪局部阴影时的光伏最大功率失效问题,以及目前元启发式MPPT算法中较多初始种群数导致算法计算负担过大,寻优时间过长的现象,提出了一种新的蝴蝶算法(BOA)-爬山法(HC)混合MPPT控制算法。该算法利用BOA进行全局寻优,在搜索至全局最大功率附近时采用HC进行后续搜索。利用传统MPPT方法的快速收敛性来提高元启发式算法的搜索速度,减小BOA的搜索空间,加快整体算法的全局跟踪速度。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了局部阴影下的光伏发电系统,并在相同种群数目下对粒子群(PSO)和BOA算法进行测试对比,验证了所提算法的有效性。
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  基于鲸鱼粒子群融合算法的MPPT研究

  贠武超

  电源技术. 2023, 47(10): 1351-1354. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.024

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  在局部阴影遮挡条件下,经典最大功率点跟踪(MPPT)算法容易失效,导致无法追踪到最大功率点,针对此问题,提出了一种基于鲸鱼粒子群融合算法的多峰MPPT控制策略。该算法实现了混合算法的优势互补,增强了鲸鱼算法后期收敛效率,且避免了粒子群算法易停滞于局部极值的缺陷,提高了鲸鱼粒子群融合算法的收敛精度和寻优效率。在MATLAB/Simulink环境中建立光伏阵列仿真模型,仿真结果表明：该算法追踪过程中震荡幅度减小,能够快速准确地搜索到最大功率点。
研究与设计：系统技术
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  一种系统级可重构厚膜混合集成电源模块设计

  黄炼, 朱永亮, 蒋华, 花韬

  电源技术. 2023, 47(10): 1355-1359. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.025

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  在航天领域使用的分布式供电系统中,大多采用DC/DC模块将一次电源转换为所需的二次电源。在系统实际应用上,传统采用DC/DC变换器和与之配套的滤波器,搭配相应的控制电路在印制板进行系统装配集成,该设计在体积上和质量上已经不能满足卫星系统高集成度和轻量化的应用需求。提出了一种系统级可重构厚膜混合集成电源模块设计方法,利用厚膜混合集成工艺将多个功能单元集成到一个微组装模块中,根据系统需求重构内部功能单元,构建功能完善且体积小、质量轻、效率高、可靠性高的分布式供电模块,满足系统应用需求。
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  一种应用于空间环境的太阳电池阵升压变换器

  代磊, 鲁伟, 张明, 李海津, 张泰峰

  电源技术. 2023, 47(10): 1360-1363. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.026

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  针对合成孔径雷达(SAR)卫星的电源控制器的高压、大功率、短时脉冲负载和需采用不调节母线等要求,设计了一种采用最大功率点跟踪(MPPT)技术的升压式变换器,升压式变换器的拓扑为Superboost。对硬件实现的最大功率跟踪和Superboost电路的工作原理进行了介绍,对变换器做了仿真与设计,搭建了一台单模块功率680 W的试验平台。试验表明,设计的变换器能够很好地实现最大功率点的跟踪,并且效率可达98.5%。该研究为我国后续将采用的MPPT技术的SAR卫星电源系统提供了一种切实可行的方案。
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  SAR卫星电源系统研究

  王锴

  电源技术. 2023, 47(10): 1364-1367. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.027

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  近年来,合成孔径雷达成像(SAR)卫星在军用、民用领域越来越受到重视。SAR卫星电源系统具有峰值功率大及脉冲工作的特点,针对SAR卫星电源系统的特点,介绍分析了几种方案,通过限定输入条件,对比了几种方案的优缺点,并提出了后续电源系统的优化提升方向,该研究可为我国SAR卫星电源系统的设计提供参考。
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  LDO稳定性分析及环路补偿

  马文超

  电源技术. 2023, 47(10): 1368-1373. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.10.028

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  在实际工程选用时,多数工程师对线性稳压器(LDO)的性能指标不了解,市场上电源管理芯片厂家比较多,市场占有率排名靠前的公司有TI、ADI&Linear、MPS、Maxim&Dallas、Microchip、Onsemi等,面对众多厂家的产品无所适从。多数文献对LDO的工作原理、功能特点、分类介绍不够全面,参考众多资料,结合实际工作经验,介绍了LDO的基本架构和工作原理,探讨了LDO的关键指标和功能,分析了LDO输出震荡的原因和补偿方式,对硬件工程师设计选型具有较大的理论和实践指导意义。