2023年, 第47卷, 第4期　
刊出日期：2023-04-20

  

• 全选
  |

本刊特约
• Select
  高安全性聚酰亚胺凝胶聚合物电解质的研究

  李港, 张增奇, 金永成, 崔光磊

  电源技术. 2023, 47(4): 403-408. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  近年来由电解液泄漏、燃烧导致的锂离子电池事故频发使人们越来越关注提升电解液的安全性能。通过热致相转化一体成型制备了高安全性的聚酰亚胺凝胶聚合物(PI-gel)电解质;电解质内既有原位形成的刚性支撑骨架又存在柔性离子传输通道,表现出良好的机械强度和离子电导率。PI-gel电解质优异的热稳定性和阻燃性显著改善了电池热安全性。电化学实验结果表明：PI-gel电解质表现出优异的对锂稳定性和宽电压窗口(5.3 V),组装的钴酸锂/锂金属电池在4.5 V的高截止电压下仍具有良好的循环稳定性,这为开发高能量密度、高安全性的锂离子电池提供了参考。
行业评论
• Select
  2022年中国电池行业出口分析

  刘彦龙

  电源技术. 2023, 47(4): 409-416.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
• Select
  动力电池低碳化发展的挑战与对策

  梁锐

  电源技术. 2023, 47(4): 417-420.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
综述
• Select
  锂电池高纯氧化铝的制备及应用研究进展

  刘国刚, 陈龙, 黄昊鹏, 朱峰, 宗磊

  电源技术. 2023, 47(4): 421-425. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  氧化铝陶瓷粉体因其具有良好的热稳定性、化学稳定性,还具有高机械强度、高硬度、优良耐高温、抗腐蚀和绝缘等优点,已被广泛应用在锂离子电池领域。首先介绍了氧化铝陶瓷的多种制备方法,主要包括：改良拜耳法、醇铝水解法和无机铝盐热分解法等,并对高纯氧化铝制备技术的特点和优缺点进行深入分析。其次,对氧化铝在锂电池行业中的应用进行综述,从正、负极改良、隔膜改性和固态电解质/电极相容性等方面探讨氧化铝在提高锂电池电化学性能和安全性方面的作用。
• Select
  巡飞弹载动力电池应用现状及发展趋势

  冯文韬, 黄超凡, 李欢丽, 张彬, 李源娜

  电源技术. 2023, 47(4): 426-429. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  作为电动力系统乃至整弹的核心,弹载动力电池是影响中小型巡飞弹战技指标和性能提升的关键性因素。基于上述背景,分析了巡飞弹载动力电池不同工作阶段的具体性能需求;介绍了当前锂离子电池、锂原电池以及燃料电池等新型电池在巡飞弹领域内的性能特点和应用现状;展望了未来巡飞弹载动力电池的发展趋势和发展路径。
• Select
  废旧电池回收工艺及模式研究现状

  杨梦华, 岳丽宏, 王璐

  电源技术. 2023, 47(4): 430-433. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  国家大力促进新能源汽车产业快速发展的同时,也需充分考虑其动力电池回收利用问题。利用VOSviewer软件可视化分析中国知网2010年1月至2022年3月483篇相关学术期刊,发现目前废旧电池回收的关键研究集中于回收方式、回收技术、回收模式方面,围绕这三大关键内容开展现状分析研究,总结各方面研究重点,确保回收工作安全高效进行,为未来发展趋势提供可行性方向。
• Select
  不同电气特性下的PEMFC寿命衰减机理研究综述

  张贵辰, 张杨, 周京华

  电源技术. 2023, 47(4): 434-438. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有原料清洁可再生、噪声小和理论上使用效率高等优点。然而PEMFC的使用寿命与其经济效益密不可分,有很多因素会导致寿命衰减,因此对其寿命衰减的机理分析至关重要。从PEMFC结构出发分析了其各部分的受损原因,揭示了包括大电流密度、频繁启动和停止、负载频繁变化、开路、电流纹波等各种电气特性对PEMFC使用寿命影响的机理,从电气设计角度出发总结了相应的解决方案,所进行的研究综述对提高PEMFC的使用寿命和经济效益具有一定的理论价值与指导意义。
研究与设计·化学电源
• Select
  电解液添加剂对硅碳负极体系性能的影响

  乔顺攀, 顿温新, 孙春胜, 李新丽

  电源技术. 2023, 47(4): 439-443. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  选用二甲基二甲氧基硅烷作为硅碳负极体系电解液的添加剂,重点论证了该添加剂对该体系电化学性能多方面的影响。采用DFT密度泛函理论计算了其添加剂的成膜性。实验结果表明：二甲基二甲氧基硅烷添加剂的使用具有更加优异的正极成膜性,在一定程度上提升了电极的常温循环与高温循环性能。适量的添加剂使用可以使电极拥有较小的ACIR与DCIR值,进而有利于改善电极的大倍率放电性能与低温放电性能。总之,添加剂的使用显著改善了高镍硅碳体系的电化学性能。
• Select
  磷酸锰铁锂低温性能的研究

  刘飞, 苑永, 孔德香, 李积刚, 陈文

  电源技术. 2023, 47(4): 444-447. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了分析磷酸锰铁锂相对于磷酸铁锂低温性能提升的机理,通过扫描电镜SEM和充放电测试,研究磷酸锰铁锂不同大小一次粒径的低温性能和Fe、Mn平台各自的低温性能。研究显示磷酸锰铁锂Mn平台在低温-20 ℃容量发挥占Mn平台容量的94.52%、95.52%,得出磷酸锰铁锂低温性能优异是因低温下Mn平台容量几乎全部发挥出来所致的这一结论,磷酸锰铁锂中Mn平台在低温环境中较高的容量发挥是磷酸锰铁锂低温性能优异的主要因素。
• Select
  软包锂电池的针刺机理探究

  郭锋, 潘逸, 王瑜, 卫青青, 贾志锋

  电源技术. 2023, 47(4): 448-452. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对多只软包锂电池进行不同的连接组合,再对其整体或部分结构进行针刺,通过对监测的电压、电流或温度等数据进行深入分析,得出一些关于多电芯组合下针刺的内在机理。实验发现,多只电芯在某些连接组合下针刺时,未受钢针刺穿的电芯会对受针刺的电芯产生一定的作用,且针刺后短路回路中的电子传导路径在不同阶段也会发生变化。并联电芯针刺时,钢针和电芯的正、负极分别作为三个电子传输通道进行电芯的充放电,且推测电芯内不同的“正负极片对”会存在不同或变换的反应方向,而使得电压保持均衡。
• Select
  基于VFFRLS参数辨识的蓄电池三维电热耦合模型

  傅军栋, 刘深深, 孙翔, 陈浩杰

  电源技术. 2023, 47(4): 453-457. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  随着锂离子电池在现代生产中广泛应用,为了精确分析锂电池放电过程中三维温度场分布与电压特性,基于二阶RC等效电路模型,利用可变遗忘因子递推最小二乘法(VFFRLS)对锂离子蓄电池参数进行在线辨识和实时修正,结果表明仿真电压数据与实测电压数据最大误差为0.086 2 V,最大相对误差为2.53%,具有较高辨识精度。并将参数辨识结果传递到COMSOL中进行三维电热耦合模型仿真实验,实验表明不同放电倍率下圆柱形锂离子电池内部中心温度高于外部温度,外表面及上下底面温度略低,正负极柱温度最低。
• Select
  锂离子电池全生命周期容量损失预测模型研究

  田方媛, 王庭华, 王球

  电源技术. 2023, 47(4): 458-461. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  准确的电池老化轨迹预测对于储能系统的可靠运行与优化管理至关重要。为了实现对电池在全寿命周期内容量损失情况的可靠预测,分别针对电池在不同老化阶段下的核心损失机理,即由固体电解质界面膜生成导致的活性锂损失(LLI)以及由电极材料机械疲劳造成的活性材料损失(LAM),开展了针对性的研究。依次建立起基于化学反应速率分析的LLI容量损失机理模型与基于疲劳裂纹扩展的LAM容量损失机理模型。最终构建起多应力耦合条件下的电池全寿命容量损失模型,实验证明该模型在电池全生命周期内均具有良好的预测精度,预测误差小于5%。
• Select
  基于DBSCAN聚类的退役动力电池深度配组方法

  张彦龙, 朱华炳, 刘征宇, 温剑

  电源技术. 2023, 47(4): 462-468. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  退役动力电池在梯次利用时,因单体一致性差异较大,常难以满足使用要求。综合考量退役动力电池动态特性和静态特性,提出一种改进的多参数DBSCAN聚类算法对退役动力电池进行深度配组。对比实验表明,与K-means++聚类的结果相比,采用该方法聚类后电池最大容量差减少了86.04%;循环充放电实验表明,采用该方法得到的电池组充电性能提高约3%~5%,其放电量更大,其容量衰减速率降低了64.96%。该方法可有效提高电池组内单体的一致性并延长电池组的使用寿命。
• Select
  改进SPBO优化BIRCH算法的退役动力电池等级划分

  杨昌海, 徐逸扬, 杨婷婷, 宋汶秦, 王兴贵

  电源技术. 2023, 47(4): 469-473. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对退役动力电池存在数量庞大、一致性差、分类效率低等问题,将改进学生心理优化算法(SPBO)和BIRCH算法结合,对退役动力电池进行等级划分。基于BIRCH算法原理并结合退役动力电池参数,构建聚类特征树。利用改进后SPBO的优化特性,优化聚类特征树中节点的选取。分析仿真结果可知：与改进前相比,解决了聚类特征树中存在异常节点的问题;所提算法相对于传统k均值聚类,性能更为优良;使划分等级后的电池,拥有较高的一致性。
• Select
  一种基于LTC6813的储能电池管理系统设计

  王峰, 潘明俊, 王万纯, 魏阳超, 李响

  电源技术. 2023, 47(4): 474-479. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出了一种基于LTC6813的储能电池管理系统,该系统按照三层架构三级网络进行通讯设计。系统设计了三层装置：第一层为电池模组管理单元,第二层为电池簇管理单元,第三层为电池堆管理单元与液晶显示单元。对本系统内关键功能进行阐述,推导出本系统设计的温度采集方案的模型,并且理论测试与实际应用进行了对比。针对绝缘检测功能,提出了平衡桥不平衡桥绝缘测试方法,并理论结合应用进行方案验证。所提出的储能电池管理系统在实际工程中进行了应用,并获得了系统完整充放电循环的数据曲线,验证了系统的可实施性。
• Select
  全固态锂硫电池中高硫含量正极优化

  郑雪凡, 武玉琪, 杨武, 龚正良

  电源技术. 2023, 47(4): 480-484. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  具有高理论比容量(1 672 mAh/g)的全固态锂硫电池(ASSLSBs)是最有前景的下一代储能技术之一。构建良好的离子/电子通道是实现高性能全固态锂硫电池的关键。利用Li₇P₃S₁₁(LPS)作为电解质,通过高能两步球磨法制备硫含量高达50%(质量分数)的复合硫正极。在高硫载量(6 mg/cm²)下研究了离子与电子导电剂的比例、球磨参数以及炭材料种类对复合硫正极电化学性能的影响。结果表明,当复合正极中固体电解质LPS与乙炔黑(AB)质量比为3∶2时,有利于构建良好离子/电子传输通道,获得优异电化学性能;在此基础上,进一步优化球磨复合过程的球料比,发现球料比为70∶1时所制备的复合硫正极S₅₀-LPS₃₀-AB₂₀表现出最优的电化学性能,其初始放电比容量高达1 312 mAh/g,具有良好的倍率性能和循环稳定性。
• Select
  空心碳球修饰碳纳米管用于锂硫电池的硫载体

  王相文

  电源技术. 2023, 47(4): 485-488. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  锂硫电池因具有超高的理论比容量(1 675 mAh/g)和比功率(2 600 Wh/kg)被认为是极具竞争力的储能体系之一。由于“穿梭效应”和反应动力学缓慢等问题,使得其商业化极具挑战。在这项工作中,结合了多孔空心碳纳米球和碳纳米管的优点,合理设计和制备了空心碳纳米球修饰碳纳米管(HCS-CNT)材料,并成功应用于锂硫电池的硫载体。具有独特结构HCS-CNT复合材料不仅可以作为高导电框架提高硫正极的导电性,而且可以通过物理限域来抑制多硫化锂的穿梭,因此HCS-CNT/S电极表现出优异的电化学性能。在0.5 C下可提供1 095.7 mAh/g的初始放电比容量,同时保持了超过98.6%的库仑效率,1 C下平均每循环的衰减率仅为0.09%,提供了一个可应用于锂硫电池和其他储能系统的优异碳基材料。
• Select
  Co-N-C碱性氧还原催化剂的合成与性能研究

  王展昊, 王杰, 吴爱民, 黄昊

  电源技术. 2023, 47(4): 489-492. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在燃料电池应用中研究开发低成本高性能过渡金属氮碳催化剂材料替代高成本贵金属催化剂具有重要意义。以不同比例的四水合乙酸钴和三聚氰胺混合作为前驱体,采用热解法合成了不同Co含量的Co-N-C催化剂。采用XRD、SEM、XPS等分析技术表征了样品的结构形貌,在碱性电解液中测试分析了Co-N-C催化剂的电催化性能。结果表明,Co-N-C(1∶10)催化剂具有优异的电催化活性,在碱性电解质中的半波电位为0.86 V,与商业20%(质量分数)Pt/C催化剂半波电位相当。该Co-N-C催化剂表现出良好的循环稳定性,2 000次循环后半波电位向左偏移10 mV,略优于商业Pt/C的循环稳定性。
• Select
  弛豫时间分布阻抗分析PEMFC气体扩散层传质现象

  姜珮, 陈泽凯, 叶东浩, 潘牧, 郭伟

  电源技术. 2023, 47(4): 493-497. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  电化学阻抗谱是电化学中常用的技术,而传统方法在分析EIS数据时不够准确直观,为此,弛豫时间分布法可以更有效地解决该问题。基于弛豫时间分布法在处理电化学阻抗数据的直观有效性上,对燃料电池的气体扩散层在不同压缩率与不同操作条件下的传质情况进行分析。测试结果表明低压缩率的电池接触电阻较大,高压缩率的电池存在被压塌的可能,10%与20%表现较好。低电流密度下,不同压缩率的性能与阻抗无明显差别,电流密度逐渐升高时,传质阻力影响最大,电荷传输次之。改变操作条件,背压的改变会影响水传质的效果;在性能相近的不同压缩率下,过量系数会改善气体传输阻力;而加湿度变低,会增大传质,峰值的位置也会产生偏移现象。
• Select
  PEMFC多级横向流道交错流场参数研究

  闫法义, 姚健

  电源技术. 2023, 47(4): 498-501. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  流场结构是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成部分,采用合适的流场结构能显著提高PEMFC的工作效率。设计了一种新型流场结构,将新型流场流道级数以及横截面积作为研究重点,利用三维软件COMSOL Multiphysics对新型流场进行了数值模拟和比较分析。结果表明,随着横向流道级数和进出口面积比的不断增加,电池输出性能均呈现出先增大后减小的变化趋势,采用三级横向流道能使新型流场结构有最高的输出性能,均匀递减型流道可以有效提升电池的输出功率。
• Select
  质子交换膜燃料电池三种流场结构的性能研究

  陆佳宙, 夏玉珍, 雷航伟, 胡桂林

  电源技术. 2023, 47(4): 502-504. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  平行、交指和蛇形是质子交换膜燃料电池最常用的三种流场结构,为研究三者性能差异,利用CFD技术建模进行仿真分析,在反应气体均充足的条件下,对比三种流场燃料电池的氢气摩尔浓度、流道压降、催化层温度、水摩尔浓度的分布和极化曲线。结果表明,蛇形流场性能最优,交指流场其次,平行流场最差。尽管蛇形流场压降最大,但其催化层中温度最高,阳极氢气分布和阴极水浓度分布也最均匀,且其性能优势在高电流密度下更为突出。
• Select
  流道构型对PEMFC综合性能的影响

  赵富强, 董洪泉, 田虎刚, 赵小军, 马春宏

  电源技术. 2023, 47(4): 505-509. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为探究流道构型对质子交换膜燃料电池的性能影响,运用多物理场耦合软件COMSOL对比分析了阶梯流道与直流道、波浪流道三种流道在反应气体流速、阴极压降、电池产热、反应气体传质、极化曲线等方面的性能差异性。结果表明：阶梯流场最高阴极反应气体流速约为其余两种流场的1.65倍,压降约为其余两种流场的4倍;阶梯流道温度分布梯度多于其余两种流道,传质能力与波浪流道接近且强于直流道;三种流道峰值功率密度依次为：0.521 9、0.526 0与0.529 8 W/cm²,但考虑到三种流场的加工难易程度,阶梯流场综合性能优于其余两种流场。
• Select
  直接甲醇燃料电池高海拔环境适应性研究

  胡华冲, 李聪, 李阳, 鄂彬, 魏伟

  电源技术. 2023, 47(4): 510-513. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  设计并制造了直接甲醇燃料电池(DMFC),额定输出功率为50 W,常压下比能量可达510 Wh/kg(连续72 h额定功率输出时)。DMFC分别在上海和拉萨进行了测试,相应地对比了常规气压和高海拔低气压环境中的运行性能。实验结果表明：在海拔3 685 m环境中,电堆工作电流密度120 mA/cm²,DMFC可以实现稳定运行;高海拔下电堆电压约为常压环境下的95.3%;高海拔下平均燃料消耗速率相比常压环境会有增加;高海拔下DMFC起动时间与常压环境下无明显差异;高海拔时水的回收速度比常压下缓慢;电堆在高海拔环境下工作2 000 h后,性能仍可保持初始状态的87.8%,平均单电池电压衰减速度约30 μV/h。
• Select
  热电池用NiF₂正极材料的制备

  孙杨, 张书弟, 杨少华, 李晓娇

  电源技术. 2023, 47(4): 514-517. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用中温脱水及高温烧结的方法制备NiF₂混导电剂正极粉体,由XRD表征结果可知,经烧结处理的NiF₂粉末具有更加稳定的结构和良好的热稳定性能。经过680 ℃高温处理的NiF₂粉体添加镍粉与石墨烯质量比为7∶3的复配导电剂能显著提升单体热电池的放电性能,此NiF₂粉体正极装配的单体电池在520 ℃下以100 mA/cm²电流密度恒流放电时起始电压达2.497 V,截止电压1.0 V时的比容量达262.7 mAh/g。由9节单体电池组成的样机电池组的脉冲测试可知,其初始放电电压达23.8 V,当放电电压到16.7 V(70%峰值电压)时,激活时间为0.26 s。研究初步表明,此制备方法提高了NiF₂正极粉体的导电性能、放电电压和放电比容量,并且极大缩短了成品热电池的激活时间,操作简单可行性高。
研究与设计·物理电源
• Select
  用人工神经网络方法计算太阳光谱辐照度分布

  马志新, 张雅婷, 刘文柱, 韩安军, 刘正新

  电源技术. 2023, 47(4): 518-522. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对传统太阳光谱辐照度分布计算模型计算速度慢,需要大量气象参数等问题,提出了一种基于人工神经网络(ANN)算法模型计算特定气象参数下的太阳光谱辐照度分布的方法。首先将数据集通过Mini-Batch-Kmeans算法聚类并标签化,利用Python平台搭建ANN算法模型并对数据集进行训练,从而获得该气象条件下的太阳光谱辐照度分布。结果表明,相对于其他机器学习算法模型,提出的ANN算法具有更好的误差评估参数表现以及更稳定的预测性能。此预测模型可运用于光伏器件的输出性能参数的计算,为光伏组件实际应用中预测发电量输出和性能评估提供了便捷工具。
• Select
  基于sigmoid函数的改进功率预测变步长光伏MPPT算法

  庞清乐, 郑杨, 马兆兴, 何辰斌

  电源技术. 2023, 47(4): 523-527. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了解决传统扰动观察法追踪速度与稳态精度难以兼顾且存在误判的问题,提出一种基于sigmoid函数的改进功率预测变步长MPPT算法。该控制算法首先利用恒定电压法快速追踪至最大功率点附近,然后采用基于埃尔米特插值函数的功率预测法和变步长扰动观察法完成后续追踪,其中变步长值S由基于sigmoid函数的变换公式计算得出。MATLAB/Simulink仿真结果表明：在外界温度不变,光照强度变化时,所提出的算法追踪最大功率点迅速,输出功率平稳。当外界光照强度、温度均改变时,整个光伏发电系统仍具有良好的动、稳态性能,并有效克服了误判的发生。
• Select
  基于改进花授粉算法的光伏MPPT控制研究

  孙颖, 张建德, 周青菁, 李闯

  电源技术. 2023, 47(4): 528-532. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对传统光伏最大功率点跟踪(MPPT)算法在解决局部遮荫环境下系统跟踪灵活性和时效性差,以及稳态输出振幅过大等问题,提出了基于改进花授粉算法(IFPA)的光伏最大功率跟踪控制策略。在对光伏阵列输出特性曲线进行分析的基础上,通过引入t-分布扰动机制和变异策略,分别对经典FPA算法的异花全局授粉过程与自花局部授粉过程进行优化,构建了基于IFPA的光伏最大功率点跟踪模型。以{3*2}的光伏阵列为例进行仿真实验,结果表明所研究模型在动态遮荫下的最大功率点跟踪速度较改进前大幅提高,系统在稳态时的震荡明显减小。
• Select
  独立光伏-混合储能系统功率分配策略

  杨金林

  电源技术. 2023, 47(4): 533-537. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为解决农村独立光伏系统中光伏出力与负荷功率之间的不平衡问题,可采用包含锂电池和超级电容的混合储能系统对其进行补偿。提出一种基于超级电容荷电状态(state of charge,SOC_sc)的非线性协调功率分配策略,通过优化设计P_bat.ref-SOC_sc关系曲线,实现电池功率在不同SOC_sc范围内的平滑切换,达到降低电池寿命损耗、优化系统经济性的目的。在MATLAB/Simulink中进行了仿真分析,结果显示应用所提出的策略,一日充放周期内电池平均SOC为49.934 5%,寿命损耗值为9.236 5×10^-5,相比于传统方法,该策略能够进一步延长独立光伏-混合储能系统的使用年限。
• Select
  采用SnTe钎料钎焊GeTe基温差电材料与Fe工艺研究

  陈媛媛, 李清元, 刘佳林

  电源技术. 2023, 47(4): 538-540. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  GeTe基热电材料与Fe电极连接构成温差电器件,采用SnTe合金作为钎料实现了惰性保护气氛中GeTe基温差电材料与Fe电极的钎焊。在相同保温下,设定不同焊接温度进行钎焊。测试了几种焊接温度试件接头的接头电阻和抗剪切强度,观察了接头剖面的微观组织形貌,通过线扫描分析接头处元素分布情况。通过研究表明,当焊接温度为640 ℃时,接头电阻和抗剪切强度均优于其他几种焊接温度,钎料与电极和GeTe基材料均结合良好,各元素在此焊接温度下未发生相互扩散。
研究与设计·系统技术
• Select
  低轨大功率电源系统的设计研究

  李宇超, 刘文婷, 蒋孝勇, 张涛, 陶震宇

  电源技术. 2023, 47(4): 541-544. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  随着低轨卫星应用领域的不断深化,载荷功率随之增加,平台功率降额十分有限。针对低轨卫星的功耗不断增加,提出了一种新的电源系统设计方案,包括采用双母线机制,平台为全调节母线,载荷为不调节母线,两条母线独立设计,大大降低了PCU单机热耗,提高了电源系统的充放电效率;并对系统的热处理和放电不均衡度进行了可靠性分析,延长了系统的在轨使用寿命。通过软件仿真及在轨验证,这种设计既能保证平台母线稳定输出,又能保证载荷的大功率供电需求,还可以提高电源系统在轨服役的可靠性。这种设计方案对后续低轨大功率卫星电源系统的设计有一定的指导意义。
• Select
  张衡一号卫星电源控制器磁设计与应用

  赵海峰, 鲁伟, 王晨辉, 梁芳, 栾伯英

  电源技术. 2023, 47(4): 545-548. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.04.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  张衡一号卫星是一颗电磁监测卫星,卫星自身磁洁净度要求较高。因此,要求电源控制器的磁矩及磁矩变化量做到最小。通过原材料选择、元器件选用、补偿处理、优化布局等优化设计方法,最终实现电源控制器的磁矩及磁矩变化量指标要求。探索出的电源控制器磁洁净度控制的方法成功应用于后续工程。