2023年, 第47卷, 第9期　
刊出日期：2023-09-25

  

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本刊特约
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  锂离子电池智能传感技术综述

  王文伟, 刘帅邦, 杨晓光, 姜久春

  电源技术. 2023, 47(9): 1107-1112. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.001

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  发展集成多元传感器件的智能电池技术有望解决传统电池系统由于传感信号匮乏导致的电池状态估计精度低、运维管控难度大的痛点,是近年的研究热点。从电、热、气、力、声等传感信号出发,介绍了电池智能传感技术的最新进展及典型工作,阐述了不同传感信号对于理解电池老化、失效、失控等过程的机理以及开发高可靠高安全运维技术的意义,并分析了不同传感技术所面临的问题和挑战。从传感器、电芯设计制造、信号采集与传输、智能运维系统等方面展望了智能电池技术发展所亟需解决的关键技术挑战。
综述
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  低温锂离子电池性能退化原因与对策

  吴怡芳, 刘学谦, 贾佳林, 李珍宝

  电源技术. 2023, 47(9): 1113-1117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.002

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  随着信息化与军事现代化建设的快速发展,新一代低温锂离子电池技术已成为当前研究的重点和热点,在国防、军事和国家竞争力等方面扮演重要角色。从电解液、阳极镀锂、锂离子的去溶剂化,以及锂离子的传质过程变缓等方面综述了低温下锂离子电池性能退化的原因及解决途径,阐明了国防科技领域发展新一代低温锂离子电池的必要性。
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  基于机器学习的电池剩余使用寿命预测方法综述

  周道亮

  电源技术. 2023, 47(9): 1118-1121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.003

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  电池剩余使用寿命预测是电池管理系统中的关键环节,对于电池的安全运行至关重要。由于电池退化受到诸多因素的影响,剩余寿命预测仍然面临着多方面挑战。近年来,机器学习算法由于强大的非线性学习能力而受到广泛关注,并且逐渐成为剩余使用寿命预测的可靠主流方法。梳理了各类基于机器学习的剩余使用寿命预测算法,分析其优缺点,并总结和展望了未来的改进方向。
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  锂离子电池SOC评估方法研究进展

  万广伟, 张强

  电源技术. 2023, 47(9): 1122-1125. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.004

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  锂离子电池在电动汽车行业中的应用引起了广泛的关注。然而,由于锂离子电池在运行过程中会逐渐老化,这可能导致意外发生,因此需要对锂离子电池进行监管和维护。荷电状态(state of charge, SOC)对锂离子电池的监测和维护起着至关重要的作用。准确的SOC估计可以确保锂离子电池正常充放电并延长其使用寿命。对锂离子电池SOC估计方法进行了总结和分类,介绍了各种方法的原理,总结了其优缺点,并对未来锂离子电池SOC估计方法做出展望。
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  傅里叶变换运算在电化学阻抗谱测量方法中的应用

  王盼

  电源技术. 2023, 47(9): 1126-1129. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.005

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  作为一种重要的电化学测试方法,电化学阻抗谱(EIS)在电化学研究领域具有广泛应用。经典离散频域EIS技术要求体系具备稳态条件,采用傅里叶变换(Fourier transform,FT)对非稳态体系进行时域EIS测量取得了较好的结果,该方法通过傅里叶变换对扰动信号的时域电极响应变换至频域。其优点包括在极短的时间内进行全频域阻抗测量并保持体系平衡性。在电池循环、腐蚀或其他电化学过程同时进行的原位测量技术中获得重要应用。介绍了傅里叶变换运算在电化学阻抗谱测量方法中的应用。
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  钠离子电池电极材料研究进展

  荣强, 周露

  电源技术. 2023, 47(9): 1130-1134. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.006

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  由于具有丰富的钠资源,钠离子电池是一种极具发展前景的电化学储能装置。目前阻碍钠离子电池技术发展的挑战之一是缺乏适合在长循环电池中可逆嵌入/脱出钠离子的电极材料。插入型正极材料和硬碳负极材料是产业化趋势最为明显的,为开发低成本、可替代锂离子电池的钠离子电池提供了机会。综述了近年来钠离子电池正负极材料的研究进展,讨论了钠离子电池目前的产业化发展情况,并展望了这一重要领域未来的研究前景。
研究与设计：化学电源
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  固含量对三元材料锂浆料电池性能的影响

  高桂红, 阮晶晶, 刘艳侠, 刘福园, 巫湘坤

  电源技术. 2023, 47(9): 1135-1138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.007

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  半固态锂浆料电池是能够提供更低成本、有潜力的能源储存技术,使风能和太阳能等可再生能源技术克服其固有的间歇性,提高电网的效率。以单晶结构的LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂为活性物质,科琴黑为导电剂,电解液为分散剂,系统研究了活性物质含量在10%~50%范围内浆料的电导率分布、沉降速率、电化学阻抗、浆料组成形貌及所组装的扣式电池的首次充放电效率、比容量、循环稳定性。结果表明：随着活性物质含量的增加,浆料的电导率和沉降速率均呈逐步下降趋势;质量分数为50%的浆料具有最大的初始R_ct (855.71 Ω),其他浆料的初始R_ct在106.06~151.85 Ω;三元活性物质为粒径约5 μm、形状规则的单晶一次颗粒;质量分数为30%的浆料活性物质周围被科琴黑均匀包围,没有较多的科琴黑的团聚和堆叠;30%的浆料在0.1 C的放电比容量达到171.2 mAh/g,首次充放电效率高达88.15%,稳定循环250周后,容量保持率仍有80.3%。
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  LiAl LDH/细菌纤维素复合隔膜及其锂离子电池性能

  刘艳, 曾蓉, 邹淑芬, 张爽, 那兵

  电源技术. 2023, 47(9): 1139-1142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.008

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  隔膜作为锂离子电池主要部件之一,起到传输锂离子、防止正负极接触短路的作用,是保护电池安全的重要屏障。通过水热法合成了LiAl LDH无机颗粒,与细菌纤维素复合后,通过真空辅助抽滤的方法,制备了一种耐热性好、电解液浸润性高及对锂枝晶具有抑制作用的功能化复合隔膜。LiAl LDH无机粉末颗粒的加入,使复合隔膜具有高的离子电导率(1.29 mS/cm)、高的吸液率(257%)。200次循环稳定性测试后,依然有着较高的容量保持率(98.8%)。界面稳定性测试中,复合隔膜对锂枝晶的抑制作用优于聚烯烃隔膜。为发展高安全性锂离子电池隔膜提供了一种可行的方法。
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  基于改进Bayes信息量准则的锂电池自适应变阶AVO模型

  寇发荣, 门浩, 王甜甜, 王思俊, 罗希

  电源技术. 2023, 47(9): 1143-1147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.009

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  提出了一种融合Bayes信息量准则和樽海鞘优化算法的自适应变阶(AVO)模型。该模型以端电压误差的Bayes信息量作为一阶和二阶RC模型的变阶依据,利用樽海鞘优化算法(SSA)搜索Bayes信息量序列的全局最优解,实现对模型最优变阶序列的求解;通过开展混合动力脉冲特性(HPPC)实验,选用含遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)获取精确的模型参数,完成AVO模型的电阻及电容参数辨识和精度在线验证。结果表明：所建立的锂电池自适应变阶AVO模型平均误差为0.011 9 V,精度及实用性较高。
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  基于电感储能的退役电池双层均衡方法研究

  吴铁洲, 谢有焰, 查欢

  电源技术. 2023, 47(9): 1148-1152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.010

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  由于退役锂电池更易产生不一致性,为了提高退役电池的均衡速度,设计了一种梯次利用的退役电池双层均衡方法。将多电感与单电感的均衡拓扑进行结合,构建双层式的均衡拓扑结构,提出了比较电池组内和组间荷电状态(SOC)差异,确定组内、组间均衡先后顺序的均衡策略,并采用极差和均值比较算法相结合实现电池均衡。通过6节电池的均衡实验表明,该均衡方法能快速有效地改善退役电池组的不一致性,相较于传统的多层电感均衡系统,充电均衡和放电均衡时间分别缩短了33.5和58.8 s。
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  基于IGWO-BP神经网络的锂离子电池SOC估计

  于仲安, 邵昊晖, 陈可怡

  电源技术. 2023, 47(9): 1153-1157. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.011

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  针对单一的BP神经网络在进行锂离子电池的荷电状态(state of charge,SOC)估计时存在估计精度不高的问题,提出了一种基于改进灰狼优化算法(improved grey wolf optimization algorithm,IGWO)的BP神经网络来估计锂离子电池SOC的方法。通过采用改进的灰狼优化算法来优化BP神经网络的权值和阈值,来克服单一的BP神经网络容易陷入局部最优的缺陷,并且加快了收敛速度。经仿真实验表明,BP神经网络估计锂电池SOC的平均绝对误差为6.39%,而基于IGWO-BP神经网络估计锂电池SOC的平均绝对误差为1.45%,相比于单一的BP神经网络,平均绝对误差减少了4.94%,证明提出的算法提高了SOC的估计精度。
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  基于多模型融合的锂离子电池SOC自适应估计

  吴逸洲, 刘艳, 祝现染, 王译萱

  电源技术. 2023, 47(9): 1158-1163. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.012

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  荷电状态(SOC)精确估计是当前锂离子电池研究领域的主要方向之一,对电池的能量优化和安全性能评估具有关键作用,被广泛应用于电动汽车行驶里程等性能的提升。为了更好地实现电池SOC的精确估计,开展以下创新性工作：建立电池等效电路模型,采用遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS),实现模型参数的在线辨识;结合加速老化试验数据,建立了动态应力下的电池容量衰减模型;使用新息自适应卡尔曼滤波算法降低噪声干扰,由此建立了自适应SOC估计模型。仿真结果表明该模型可以准确地对电池容量和SOC进行估计,具有良好的鲁棒性和估计精度。
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  纳米Ag改性方式对锂氟化碳电池性能的影响

  张红梅, 甘潦, 王开琼, 王庆杰, 石斌

  电源技术. 2023, 47(9): 1164-1168. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.013

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  分别采用纳米Ag线和纳米Ag颗粒对氟化碳材料进行复合,以CF_x、CF_x@Ag1(复合纳米Ag线)、CF_x@Ag2(复合纳米Ag颗粒)为正极活性物质,制备5 Ah软包装锂氟化碳电池,研究纳米Ag线和纳米Ag颗粒复合对电池电化学性能的影响。使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)对材料的形貌结构进行表征分析并利用四探针测定其电导率,采用恒流放电测试及交流阻抗对电池的电化学性能进行分析,并测定电池恒流放电下的温度变化。结果表明,纳米Ag线和纳米Ag颗粒复合均可以提高CF_x材料的电导率,以改性材料为活性物质制备的电池具有更好的电化学性能和热稳定性,其中CF_x@Ag1的改性效果好于CF_x@Ag2。
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  铬氧化物正极材料的改性及其应用研究

  李心月, 储江伟

  电源技术. 2023, 47(9): 1169-1173. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.014

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  铬氧化物材料(Cr₈O₂₁)用作锂一次电池正极材料时放电倍率性能较差。利用高温固相法以Al₂O₃、TiO₂对Cr₈O₂₁进行包覆改性,通过金属氧化物间的协同作用提升了Cr₈O₂₁的倍率性能。X射线衍射(XRD)结果显示包覆Al₂O₃、TiO₂不会改变Cr₈O₂₁的晶体结构;扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)结果表明Al₂O₃和TiO₂都均匀包覆在Cr₈O₂₁表面。Cr₈O₂₁/Al₂O₃复合材料以质量比50∶1复合时放电性能最佳,比容量为342 mAh/g (0.05 mA/cm²)、291 mAh/g (1.0 mA/cm²),容量保持率85%;Cr₈O₂₁/TiO₂复合材料以质量比100∶1复合时放电性能最佳,比容量为362 mAh/g (0.05 mA/cm²)、303 mAh/g (1.0 mA/cm²),容量保持率83.75%。在大电流密度下无电压低头现象,容量保持率皆高于Cr₈O₂₁的容量保持率(75%)。
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  原位固化抑制锂硫电池中可溶性多硫化物的研究

  李浩

  电源技术. 2023, 47(9): 1174-1177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.015

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  电池是制约新能源汽车快速发展的关键问题之一,新能源汽车对电池最大的要求在于储能。锂硫(Li-S)电池由于其能量密度高、成本低,在新能源汽车下一代储能系统中脱颖而出。但多硫化物(LiPSs)溶解和穿梭问题导致严重的性能下降,阻碍电池在新能源汽车的实际应用。通过电解液中的对二氯苯(PDCB)引发亲核取代反应使多硫化物有效地固定在正极内,有助于保持高容量。LiPSs-PDCB复合物具有更低的带隙,能够促进硫氧化还原反应动力学,且使用PDCB后,Li-S电池在0.1 C时表现出1 216 mAh/g的大初始比容量。1 C下130次稳定循环,剩余比容量为690 mAh/g,具有优异的电化学性能。
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  千瓦级固体氧化物燃料电池阳极循环模拟分析

  齐宇博, 吴昊, 张霖, 张淑兴, 王雨晴

  电源技术. 2023, 47(9): 1178-1183. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.016

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  利用传统化工仿真软件,构建了千瓦级固体氧化物燃料电池发电系统的计算模型,系统地研究了有无燃料再循环两种不同发电方案。结果表明：(1)额定分析工况下,若约束电堆额定燃料利用率70%,无燃料再循环发电系统交流发电功率为1 203.8 W,交流净发电效率为49.3%。燃料利用率与系统发电功率呈线性正相关性,与实验室观察测试数据吻合。(2)额定分析工况下,同样约束电堆额定燃料利用率70%,有燃料再循环发系统发电功率为1 323.3 W,交流净发电效率为53.96%。(3)电堆额定燃料利用率70%,尽管有燃料再循环发电系统能小范围提高系统的发电效率,却带来诸多实践上的弊端。有关技术路线的决策,要结合项目研发目标、研发投入、研发时间等因素进行综合评估。
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  质子交换膜燃料电池雪花形流道参数研究

  闫法义, 裴雪键, 姚健, 范祥

  电源技术. 2023, 47(9): 1184-1187. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.017

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  为研究主流道与支流道间夹角对雪花形流道输出性能的影响,采用计算流体力学(CFD)软件COMSOL Multiphysics对6种不同设计方案进行了仿真分析。其中,夹角参数作为唯一变量在40°~90°范围内以10°为步长逐渐减小。结果表明,随着夹角不断减小,电池输出功率以及流道内氧浓度分布均匀性均有明显提高,同时除水性能增强。在所有设计方案中,夹角为40°的雪花形流道综合效果最佳。
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  燃料电池N型扰流式冷却流道设计及传热分析

  刘增鹏, 刘祯

  电源技术. 2023, 47(9): 1188-1192. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.018

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  质子交换膜燃料电池的功率密度越高,同体积下产生的废热越多,但冷却流道的体积却没有因此增加,甚至还有所减少。为了提升质子交换膜燃料电池内部冷却流道的传热性能,设计出一种N型扰流式冷却流道,采用数值模拟的方法,将扰流式流道与常规直流道进行对比分析。仿真结果表明：采用扰流式流道的燃料电池,在冷却水流速相同时有着更低的温度和更小的温差;冷却水流速增加,温度和温差降幅更大,但压降也更大。扰流式流道在低雷诺数条件下出现混沌对流,导致部分区域冷却水流向与温度发生突变,减小了场协同角,增强了传热能力。扰流式流道内冷却水能更快地吸收更多的热量,占用体积不变但传热性能更好,且结构简单,为冷却流道的设计提供一定的参考价值。
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  碳纤维载ZnCNi₃反钙钛矿的制备与电催化性能研究

  郭佳慧, 柳欢, 白杰, 李春萍

  电源技术. 2023, 47(9): 1193-1197. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.019

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  反钙钛矿作为一种有潜力的新型非贵金属电催化材料,组分上不同过渡金属的填充使得反钙钛矿在析氧反应和氧还原反应表现突出,有望成为一种高效的双功能氧电催化剂。首次通过静电纺丝法结合高温煅烧法制备出碳纤维负载的立方相反钙钛矿电催化剂ZnCNi₃/CNFs,该催化剂结合了反钙钛矿与碳基材料导电性高、催化活性好的优点。对ZnCNi₃/CNFs进行电催化性能的研究测试表明,在碱性条件下其析氧反应表现出优异的催化活性,在10 mA/cm²的电流密度时,ZnCNi₃/CNFs过电位仅为340 mV。在氧还原反应测试中,其半波电位为0.64 V (vs. RHE),极限电流密度可达–3.49 mA/cm²。该研究为设计合成纯相反钙钛矿碳化物,并实现双功能反钙钛矿氧电催化剂提供基础。
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  高孔隙率陶瓷纤维纸基陶瓷隔膜研究

  潘志鹏, 唐军, 唐立成, 王京亮, 李云伟

  电源技术. 2023, 47(9): 1198-1201. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.020

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  针对武器装备对高电压大功率输出型热电池的需求,通过陶瓷纤维隔膜湿法成型工艺、陶瓷纤维隔膜的增强工艺探究,制备出隔膜厚度小于0.3 mm、孔隙率大于88.5%、吸液率300%的陶瓷纤维隔膜。该陶瓷纤维隔膜具有优异的润湿性、负载性能、化学稳定性、热稳定性,其应用于热电池的性能测试表明,陶瓷纤维隔膜大幅提升了热电池在高电压大功率输出模式下的脉冲性能,可以替代热电池传统压片隔膜。
研究与设计：物理电源
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  基于金枪鱼群优化算法的光伏MPPT控制策略研究

  孙淑琴, 李丞, 李再华, 祁鑫

  电源技术. 2023, 47(9): 1202-1206. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.021

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  光伏阵列在非均匀光照条件下的P-U输出特性曲线呈现多个峰值。针对这一现象,提出一种基于金枪鱼群优化算法的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法对多峰值功率输出特性可有效追踪其最大功率,对于光强突变后的全局最大功率可有效追踪且收敛速度快。仿真实验表明：在静态和动态阴影条件下,金枪鱼群优化MPPT算法都可高精度、快速追踪到最大功率点。相比于灰狼MPPT算法和改进蝴蝶MPPT算法,其在动态阴影下的仿真结果表明金枪鱼群MPPT算法具有更高的精度、更小的振荡和更快的收敛速度,其追踪精度高达99.9%,收敛仅用0.28 s。
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  光伏项目最佳倾角与间距的选择

  邹海青, 何昌炎, 郑涛平

  电源技术. 2023, 47(9): 1207-1209. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.022

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  对于固定式安装的大型地面光伏发电项目,如何选择好安装倾角和间距对项目的经济性有着显著的影响。介绍了基于特定项目的条件下如何优化系统的最佳倾角和间距选择,并与常规的方法进行了分析对比,在项目执行过程中可以根据项目特点进行选择实施,以达到降低项目度电成本的目的。
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  非均匀温度分布下温差发电系统的多峰值寻优

  王涛, 胡申华, 马湘蓉, 程昊

  电源技术. 2023, 47(9): 1210-1214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.023

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  在温度非均匀分布的场景下,集中式的半导体温差发电片(TEG)系统会出现多个最大功率点,如何从多个最大功率点中找到一个全局最大的最大功率点就变得尤为重要。提出了一种新型的交互式优化算法(GSA-ACS),用于实现热电片发电系统的最大功率追踪。该算法混合了自适应罗盘算法(ACS)和万有引力搜素算法(GSA),分别从恒定温度的场景、温度非均匀分布的场景、变化温度的场景,与扰动观察法(P&O)、均衡优化算法(EO)、ACS、GSA相比较,GSA-ACS能以更快的速度和更高的质量达到全局的最大功率点。
研究与设计：系统技术
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  临近空间飞艇能源昼夜闭环仿真验证系统研究

  刘文平, 李钏, 刘硕, 宋建青

  电源技术. 2023, 47(9): 1215-1218. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.024

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  能源系统是临近空间飞艇的重要组成部分,为飞艇提供电能。飞艇放飞前需要在地面进行测试和验证,以确保飞艇能够长期稳定地飞行。通过一种临近空间飞艇能源昼夜闭环仿真验证系统的设计和研究,对实际的飞艇能源系统进行仿真模拟,并通过半实物验证系统进行验证,既可避免大面积对太阳电池阵进行铺装,也能对真实的能源系统进行评估和验证,并且负载随意可调,可验证各种工况,为临近空间飞艇的长航时飞行奠定基础。
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  卫星电源系统功能特征及逻辑架构设计的模型化研究

  王乐乐, 刘元默, 刘朋雨, 孟翔翼

  电源技术. 2023, 47(9): 1219-1222. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.025

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  目前以文档为载体、以实物试验为主要验证手段的卫星电源系统研制方法,存在信息一致性难以保证、技术状态控制难度大、实物验证暴露问题晚等诸多问题。特别是随着卫星研制任务需求的不断提高,电源系统的设计也变得越来越复杂,在设计过程中会花费很多精力进行方案的反复迭代和变更。而捕获的设计信息在多次的文字传递过程中容易造成遗漏和不一致的情况。如何规范电源系统设计过程,降低电源系统方案设计和验证工作中的风险成为亟需解决的问题。而将电源系统设计模型化是解决这些问题的有效方案。利用MagicDraw工具,对卫星电源系统的功能特性和系统内部单机逻辑关系进行了建模设计,并且通过建立追溯验证以及能量平衡分析实现设计闭环,探讨了电源系统模型化设计的方法在某型号遥感卫星研制过程中的具体实践,系统验证了该方法的实用性和有效性,探索了一条基于模型的电源系统功能特征和逻辑设计的新路径。
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  多路精确稳压输出的数字DC-DC变换器设计

  侯伟, 鄢婉娟, 彭健

  电源技术. 2023, 47(9): 1223-1226. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.026

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  数字电路具有功率密度高、控制方法灵活、参数可调、一致性好、抗干扰能力强、可操控性好等优点,是未来高能量密度、高可靠、智能化电源的发展方向。以常用的XX28512型DC-DC为例,采用推挽拓扑+同步Buck (Buck/Boost)电路结构,设计了一款三路独立闭环控制、精确稳压、输出可调的数字DC-DC变换器,通过测试,达到了设计预期。
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  基于ADP1071-2的高效率超薄反激变换器

  任永宏, 纪飞, 杨利军, 黄烨琳

  电源技术. 2023, 47(9): 1227-1230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.027

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  平面变压器具有漏感低、转换效率高、散热性能好等优点,非常适用于超薄开关电源的设计。氮化镓器件(GaN)与Si器件相比,具有开关速度高、通态电阻低等优势,可进一步提高电源转换效率。以ADP1071-2为控制芯片,应用PCB平面变压器和GaN晶体管,设计了一台3.3 V/10 A的高效率超薄反激变换器,给出主电路参数详细设计方法,以此为依据研制了实验样机,验证了理论分析的正确性和参数设计的合理性。
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  低负载调整率和低线性调整率的双环路LDO

  王兴, 陈彦杰, 李现坤, 肖培磊, 宣志斌

  电源技术. 2023, 47(9): 1231-1234. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.028

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  提出一种具有电流环和电压环双环电路结构的低压差线性稳压器(LDO)。使用两个线性P沟道金属氧化物半导体(PMOS)管进行快速电流和电压调节,通过动态反馈环路、频率补偿电路、内置电容的设计使LDO具有随负载变化输出稳定、快速瞬态响应、高电源抑制比、过冲抑制、高集成度、小尺寸、低成本等优点。采用国内0.18 μm标准工艺实现电路版图设计。仿真结果表明,该LDO具有低的线性调整率和低的负载调整率,比普通LDO的线性调整率和负载调整率分别降低了10%和16.7%。
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  电动汽车电池箱体结构分析与轻量化设计

  万长东, 戴晨旭, 鲁春艳, 王敏

  电源技术. 2023, 47(9): 1235-1238. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2023.09.029

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  某动力电池箱体在随机振动试验中提示了结构强度存在风险,并期望箱体减重,为改善其性能及其轻量化需求,开展了动力电池箱体结构的有限元仿真分析与多目标优化设计。建立了动力电池箱体动静态特性模型,通过三种典型工况分析和模态分析原有结构的不足,并通过布置膨胀胶的方式弥补了该缺陷。以动力电池箱体4个关键部件的厚度为设计变量,以箱体结构的总质量、一阶模态、最大应力和最大变形量为设计响应,建立了动力电池箱体多目标优化设计模型。并利用最优拉丁超立方试验设计、径向基(radial basis function,RBF)神经网络近似模型拟合及NSGA-II优化算法进行了轻量化分析。分析结果表明：在满足动力电池箱体动静态特性性能指标的前提下,箱体质量减轻了10.2%,实现了箱体结构的轻量化。