中文核心期刊
中国科技核心期刊
中国化学与物理电源行业协会会刊
中国电子学会化学与物理电源分会会刊
期刊首页 当期目录

2025年, 第49卷, 第4期 
刊出日期:2025-04-20
  

  • 全选
    |
    行业评论
  • 陈滢欢, 陈军
    电源技术. 2025, 49(4): 675-684.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
  • 综述
  • 王岩, 白鑫涛, 刘海瑞, 田原, 张清旭
    电源技术. 2025, 49(4): 685-690. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.001
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    传统热电池采用金属硫化物作为正极材料,随着对电池高能量密度需求的增加,对新型高电压正极材料的需求也越来越迫切,国内外都在开展高电压正极材料在热电池中应用的探索。综述了国内外学者对卤化物、氧化物正极材料的研究进展,对最新实验结果进行报道,总结其出现的问题及优化方向。
  • 张永献, 钱森森, 杨鹏, 刘孝伟
    电源技术. 2025, 49(4): 691-698. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.002
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    磷酸钛钠[NaTi2(PO4)3]具有NASICON稳定结构,超大规格的三维开放式架构,显著的能量密度及稳定性,成为当前水系钠离子电池(aqueous sodium-ion batteries,ASIBs)热门研究的负极材料。但NaTi2(PO4)3在ASIBs中存在导电性差、与水易发生副反应以及材料溶解等诸多问题。为克服上述问题,通常采用纳米化、碳包覆和元素掺杂等方式解决上述问题,从而优化材料性能,使其具有高电导率和长循环性能。从NaTi2(PO4)3材料的结构、改性方法及电化学性能等方面进行综述,以加深对NaTi2(PO4)3结构改善和性能优化技术路径与方法的了解。
  • 吕冬翔, 李轩, 周天, 陈媛媛
    电源技术. 2025, 49(4): 699-705. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.003
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    放射性同位素核电源是通过换能装置将放射性同位素衰变释放的能量转换成电能的一种装置。综述了放射性同位素核源和换能器两大核心部件发展现状:介绍了可用于放射性同位素核电源的钚-238、锶-90、镅-241、镍-63和氚等五种代表性的同位素源;依据能量转换方式差异分类详述了多种换能技术与换能器。选用合适的放射性同位素制备的电源具有使用寿命长、不受外界环境约束、免维护等常规电源无可比拟的优势,作为一种自持式电源,放射性同位素核电源在无光、弱光、低温等苛刻环境条件下具有不可替代的作用。论述了放射性同位素核电源在宇航、消费及医疗等领域的应用现状,最后展望了技术发展方向和产品应用前景。
  • 研究与设计: 化学电源
  • 赵阳阳, 安香丽, 徐云军, 程迪, 龚乐乐, 闫锐, 文万超
    电源技术. 2025, 49(4): 706-714. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.004
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    国内钴资源相对匮乏,多依赖于进口,去钴化成为锂离子电池三元正极材料未来发展方向之一。以高镍无钴LiNi0.9Mn0.1O2二元单晶正极材料和有钴LiNi0.92Co0.06Mn0.02O2三元单晶正极材料为研究对象,分别使用CR2016扣式半电池与604062软包全电池对两种材料的比容量、初始DCR、倍率、循环等电化学性能进行表征,研究了高镍无钴二元单晶正极材料在锂离子电池应用中的可行性。实验结果表明,高镍无钴LiNi0.9Mn0.1O2二元单晶正极材料虽比容量略低于有钴LiNi0.92Co0.06Mn0.02O2三元单晶正极材料,但在循环稳定性方面有明显优势,在钴价上涨的将来,可作为有钴三元正极材料的替代品之一。
  • 郭旺中, 于宝军, 陈超
    电源技术. 2025, 49(4): 715-719. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.005
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    硅负极因有着极高的比容量而受到广泛关注,在负极中少量添加即可显著提升负极比容量,但是其巨大的体积膨胀会制约其循环寿命。在全电池中,可以通过改变N/P比来调节负极利用率,控制硅负极的嵌锂深度,从而改变电池比能量和循环性能。制作了1.09、1.06和1.03三种N/P比的聚合物软包电池,测试结果表明随着N/P比的降低,负极中硅总量减少,电池质量减轻,使电池的首次效率和比能量升高,但是在长循环测试时,硅负极嵌脱锂深度进行,体积膨胀加剧,最终导致循环寿命缩短。因此,在磷酸铁锂体系中引入硅负极,并设计合适的N/P比,有望以牺牲循环寿命为代价提升铁锂体系比能量至200 Wh/kg。
  • 李纾黎, 陈士朋, 张伶俐
    电源技术. 2025, 49(4): 720-726. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.006
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    固态电解质界面(SEI)的Li+脱溶剂化是制约锂离子电池快速充电和低温性能的关键步骤。通过液相包覆在石墨负极上分别设计了Li3P、LiF、Li3PO4界面相,促进了Li+的脱溶剂化并构建了富无机SEI膜,从而加速了Li+在电极界面和界面间的传输。由EIS阻抗可以明显发现,相比于常规石墨,添加助剂LiF后,低温内阻明显降低。使用PHG-Q阳极的电池可以在-20 ℃@0.2 C保证充电容量占比49.57%,在-40 ℃@0.2 C,与常规石墨充电容量占比提升7.29%。低温-40 ℃@0.05 C循环LiF助剂有利于Li+脱溶剂化作用,循环800次容量保持率可以保持93.95%。
  • 王姣姣, 田雨萌, 赵彬涛, 张悦, 曾涛
    电源技术. 2025, 49(4): 727-732. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.007
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    将非配位溶剂作为快充添加剂应用在锂离子电池中,选取了两种有结构共性的试剂,分别是六氟苯(HFB)和三氟乙酸五氟苯酯(PFTF)。从HFB和PFTF自身结构的角度分析了二者对界面溶剂化结构调控方式的不同,进而引起的脱溶剂化程度的差异,比较并分析了二者对锂离子电池快充和低温性能的影响。
  • 丁爽, 刘恋, 周江
    电源技术. 2025, 49(4): 733-739. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.008
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于第一性原理利用密度泛函理论对磷酸锰锂材料改性进行了理论计算。相较于磷酸铁锂,磷酸锰锂在比容量接近的基础上具有较高电压,但其电导率和锂离子扩散系数较低,电化学性能差。因此,通过掺杂方式对磷酸锰锂材料进行改性来提高其电化学性能,达到兼顾高比能量和高安全性,其衡量指标为体积变化、电子电导率、电压、锂离子传输性质和热力学稳定性。选取Fe,Co,Ni,Nb,Ti这五种元素进行掺杂改性,掺杂异种元素后,材料的带隙均减小,提高了电子电导率;Ni、Co掺杂提高了磷酸锰锂的电压,但降低了材料的安全性;五种衡量指标的雷达图显示,Fe掺杂后综合性能最佳。在磷酸锰铁锂材料基础上选取Ni、Co进行第二种元素掺杂改性。相较于Ni掺杂改性,Co掺杂进一步提高了材料的电子电导率。
  • 陈志宣, 王浩, 陆玲霞, 华思聪, 和嘉睿, 于淼
    电源技术. 2025, 49(4): 740-749. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.009
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    锂离子电池的荷电状态(state of charge, SOC)在电池均衡、优化能量使用等方面具有重要作用。针对基于模型的SOC估计方法中状态空间方程非线性导致计算量大的问题,提出了使用门控循环单元(gated recurrent units, GRU)软测量SOC,并以此为观测量构建线性状态空间方程,进而使用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)估计SOC的方法。在随机驾驶循环工况下,所提出方法的SOC估计最大绝对误差为0.017,同时具有较快的估计速度。进一步研究发现,不同充放电倍率下电池模型的参数具有很大差异,导致基于模型的SOC估计方法在复杂情况下的估计精度较低,而所提出的GRU-KF方法因为不需要精确的电池模型,更能适应复杂的工况。
  • 李金翰, 刘帅邦, 王文伟, 杨晓光
    电源技术. 2025, 49(4): 750-754. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.010
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    电池内部含有电化学储能材料,其机械特征例如厚度、刚度等会随着电池的充放电发生显著变化。零部件刚度影响整车的机械特性、寿命和安全性,因此研究锂离子电池在充放电过程中的等效刚度变化非常重要。提出了一种锂离子电池等效刚度的动态测量方法,通过测量电池的自由膨胀厚度和在给定约束条件下的压力,获取了锂离子电池在充放电过程中的等效刚度。实验结果表明,在预紧力介于800~1 800 N之间时,实验电池的等效刚度介于13 550~27 550 N/mm之间,且电池在较大压力和较低SOC情况下的等效刚度较大。提出的方法可进一步推广,用于获取电池全生命周期的刚度,指导锂离子电池安全设计。
  • 张韩召, 赵一聪, 代兵飞, 张勇辉, 高鹏
    电源技术. 2025, 49(4): 755-763. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.011
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)是反映锂离子电池性能的重要参量之一,EIS在线监测系统可用于锂离子电池工况状态的实时评估和故障预警。针对锂离子电池电化学阻抗谱在线监测,设计了一款基于嵌入式微控制器、电池管理芯片以及上位机软件的EIS在线监测系统。该系统能够采集锂离子电池宽频段阻抗特性,实现了0.12~7 812.52 Hz频率范围内交流阻抗的在线测量。通过对锂离子电池进行五次重复性实验,相对阻抗偏差最大仅为0.61%(@0.48 Hz)。采用该系统与电化学工作站分别对锂离子电池进行不同SOC下的EIS静态测试,两者的最大相对误差仅为5.91%(@7 812.52 Hz,30% SOC)。通过对电池工况的动态追踪,分析了充放电过程中EIS动态曲线,提出将幅值变化速率0.61 mΩ/s作为电池过放阈值,可提前180 s进行过放预警。EIS在线监测系统具有数据可视化、硬件结构简单、检测效率高以及成本低廉等优势,可方便集成于电池管理系统(BMS)中,在锂离子电池状态在线估计及故障预警等方面具有应用前景。
  • 窦元运, 张成知, 封居强
    电源技术. 2025, 49(4): 764-771. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.012
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对矿用锂离子电池在实际应用中面临的荷电状态(SOC)估计难题,提出了一种结合递归神经网络(RNN)和自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的新方法,该方法考虑了温度、倍率等多因素对SOC估计的影响。对228 Ah大容量矿用锂离子电池进行多因素影响实验,构建改进的一阶RC等效电路模型。利用RNN回归分析多因素对OCV-SOC关系及模型参数的影响。采用AUKF算法对电池在不同复杂工况下的模型进行有效辨识和SOC估计。实验结果表明,该方法能够显著提高矿用锂离子电池SOC估计的准确性和鲁棒性。研究结果可为矿用设备的智能化管理和维护提供重要的技术支持。
  • 许万里, 洪小波, 王东阳, 阮殿波
    电源技术. 2025, 49(4): 772-781. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.013
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    准确预测锂离子电池的健康状态(SOH)对确保电池系统的安全可靠运行至关重要,然而,电池组的老化与电池内部的电化学反应及单体间的不一致性相关。因此,提出一种基于一致性检验的锂离子电池组SOH预测方法。首先,从单体的恒流充电电压曲线中提取多个特征,依据皮尔逊相关法和不同特征组合对单体SOH进行估计,确定最优特征集合,并建立单体SOH模型;其次,在2并20串电池组上使用一致性检验方法,设立不同阈值筛选离群单体;最后,提取离群单体集合内各单体特征,结合单体SOH模型,预测电池组全生命周期的SOH。结果表明,仅需20%的单体数据,电池组SOH预测的均方根误差(RMSE)可达到0.64%,相比未使用一致性检验方法,RMSE减小5.9%,并且不同老化状态下的SOH预测的相对误差均在1.5%以内。
  • 张文涛, 李晓杰, 王发成, 王泽宇, 张扬
    电源技术. 2025, 49(4): 782-793. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.014
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在实验平台进行21700圆柱锂离子电池的HPPC脉冲实验,依据获取的内阻数据,编译UDF,进行电池生热瞬态仿真。通过电池单体放电实验,验证了模型的有效性。构建经典Z型电池组结构,在20、30和40 ℃环境下对该结构电池组进行1 C、2 C和3 C的放电模拟,深入分析放电结束后的温度场分布,总结出传统Z型通道电池组温度分布规律。针对Z型电池组仿真结果,改变进出风口位置,找出占用空间少且散热效果较好的方案。在该方案基础上对进出风口形状和扰流板位置、数量设计了多种方案。通过对比分析,明确空气流动对温度场影响规律,最终确定电池组最优结构。在2 C放电倍率下,该结构电池组相比原有结构,其散热性能显著提升,最高温度降低4.881 ℃,最大温差降低4.927 ℃,将最大温差控制在3 ℃以内。通过对风冷散热结构的优化,在有限的空间内实现了更高效的散热。
  • 袁新华, 赵荣超, 查文龙, 邓振华, 李巍华
    电源技术. 2025, 49(4): 794-805. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.015
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究了不同充电倍率(0.5 C、1 C、2 C)过充时,绝热环境和浸没式冷却对电池热失控的影响。绝热过充测试中,锂电池置于绝热加速量热仪中;浸没式冷却测试中,6个电池置于装有FS49氢氟醚的箱体中,并对首个电池进行过充。实验表明,绝热过充均导致电池发生了热失控,电池表面最高温度均超过500 ℃;而浸没式冷却有效抑制了电池热失控及蔓延风险,0.5 C和1 C过充均未导致热失控发生,电池失效前表面最高温度分别仅26.4和30.5 ℃,三次2 C过充重复测试中有两次发生了热失控,最高温度为388.8 ℃,但其余电池最高温度均在49 ℃以下,无热失控蔓延现象发生。因此,浸没式冷却能有效提高锂电池系统的安全性。
  • 周风云, 李盼盼, 王康康, 周俭节, 孙毅, 项宏发
    电源技术. 2025, 49(4): 806-813. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.016
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以280 Ah磷酸铁锂/石墨电池为研究对象,探究在45 ℃高温充放电循环条件下的衰减机理。分析在循环过程中的微分电压曲线(dQ/dV),通过曲线的变化分析容量损失的来源,并通过对100%、90%、60%SOH的电池进行拆解,系统分析电池在不同SOH下正负极形貌、结构和比容量的变化。综合分析表明,高温下储能磷酸铁锂电池容量衰减的最主要原因是石墨结构的破损失效,并导致一系列副反应的发生,如SEI膜增厚、电解液分解和隔膜堵塞。
  • 李善寿, 钱龙, 叶伟, 黄梅初, 谢陈磊
    电源技术. 2025, 49(4): 814-823. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.017
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对当前均衡电路拓扑和控制策略存在均衡速度慢、均衡路径单一等问题,提出一种基于非对称Buck-Boost电路电池组均衡控制电路拓扑,分析了非对称Buck-Boost电路实现单体-单体和多体-非对称多体均衡控制原理。以锂电池荷电状态(SOC)为均衡变量,构建电池组状态空间模型,利用二次规划算法滚动优化均衡电流。通过调节开关管占空比控制实现锂电池组SOC均衡。在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建了非对称Buck-Boost电路及主动均衡控制策略模型。针对马里兰大学公开锂电池充放电实验数据集进行仿真验证,结果表明,非对称Buck-Boost电路均衡拓扑和主动均衡控制策略模型可以快速实现锂电池组SOC均衡,与传统的拓扑和控制策略相比,均衡时间缩短30.9%以上。
  • 祝文涛, 廖书信, 邱殿凯, 彭林法
    电源技术. 2025, 49(4): 824-830. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.018
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆反复组装引起装配力变化,输出性能衰减的问题,基于电堆实际装配流程设计了循环压缩实验,揭示了循环压缩对气体扩散层力学性能、体电阻以及接触电阻的影响规律,并提出针对不同装配次数的压缩率补偿方案。研究发现,保持相同的压缩率,气体扩散层的压力和厚度衰减主要发生在第二次装配,压力衰减了6.24%,厚度减小4.64%。此外,气体扩散层的体电阻和接触电阻分别增大了2.82%和7.77%。在此基础上,采用满意度函数设计了装配补偿方案,获得不同装配次数时的压缩率区间和最优压缩率,可为质子交换膜燃料电池电堆装配质量优化提供参考。
  • 陈贵升, 刘强, 许杨松
    电源技术. 2025, 49(4): 831-840. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对PEMFC性能预测领域中存在的预测精度不足和泛化能力有限的问题,提出了一种结合鲸鱼优化算法(WOA)、卷积神经网络(CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的PEMFC输出性能预测方法。首先,采用最大信息系数从大量数据中提取对PEMFC输出性能影响显著的特征,以降低计算复杂度。然后,结合CNN的特征提取能力和BiGRU在处理双向时间依赖性数据上的优势建立CNN-BiGRU模型,并通过WOA优化其超参数进一步提升预测的准确性。最后,与传统预测模型进行对比,验证所建模型的优越性。实验结果表明:在训练集占比为60%时,模型在三种不同工况PEMFC老化数据集上的RMSE分别为0.001 7、0.001 4和0.011 0,证明CNN-BiGRU模型具有较高的预测精度以及良好的泛化能力。
  • 付鑫, 胡国豪, 蒋尚峰, 宋光吉, 韩勇, 谢安
    电源技术. 2025, 49(4): 841-847. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.020
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    质子交换膜燃料电池因其效能高与环境友好等特点,展现出极为广泛的发展潜力。其中,流道作为燃料电池不可缺少的关键部件之一,其结构尺寸对气体运输、液态水的去除有着极为重要的影响。以传统分支直流道为基础,提出了R1、R1.5、R2三种不同半径的分支波浪形流道并建立三维多相、非等温数值模型,对比分析了4种不同流道电池的电流密度、气体传质、除水能力以及流道内压降大小。研究结果显示,相较于传统的分支直流道设计,分支波浪形流道能够有效地改善电池内部的气体传输、除水效果和输出性能,其中R1效果最好,当输出电压为0.55 V时,电流密度提升3.52%,但随着半径的减少,流道内压降会逐渐增大。
  • 李友才, 肖凌宇
    电源技术. 2025, 49(4): 848-851. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.021
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    搭建PEMFC电堆进气系统模型,将滑模控制器加载到PEMFC电堆进气系统模型中进行仿真研究。结果显示PEMFC电堆进气系统的阴极压力在0.1 s可以跟踪上设定的目标值,在10 s能达到稳定,与目标值的稳态误差小于1%;PEMFC电堆的过氧比在3 s处达到目标值,最大超调量为1.6;PEMFC电堆净功率在2.7 s跟踪上目标值,最高净功率达到53.6 kW,稳态误差小于0.1%,验证了滑模控制器的准确性和有效性。
  • 徐肖静, 王晓函, 陈彦早, 杨少华, 孙杰, 李继龙, 董华
    电源技术. 2025, 49(4): 852-858. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.022
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以FeC2O4·2H2O为铁源,SnO2为锡源,柠檬酸为碳源和还原剂,采用溶胶凝胶法制备了铁镍二次电池锡掺杂铁负极材料,探究不同柠檬酸含量对负极材料的影响,考察了NiS和FeS两种硫化物添加剂对所合成负极材料性能的影响,并采用XRD、SEM、CV和EIS对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明:柠檬酸高温烧结成碳为负极材料提供主要的碳源,且金属离子与柠檬酸摩尔比为1∶1.5时,制备的铁比容量达523 mAh/g。适宜比例硫化物的添加均能提升负极材料比容量,其中添加5% FeS的负极材料放电比容量达到582 mAh/g,放电比容量最高,并且具有良好的循环稳定性。
  • 李敏, 吴涛, 战祥连, 陈龙霞, 孟秀霞
    电源技术. 2025, 49(4): 859-864. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.023
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以腐植酸配方为基础配方,研究添加栲胶、木素磺酸钠及乙醇处理腐植酸等有机膨胀剂对铅酸动力电池性能的影响。通过差热分析、SEM观察、低温容量及耐高温性能等研究发现,橡椀栲胶、乙醇处理腐植酸及木素磺酸钠可提高电池的低温容量,但橡椀栲胶的热稳定性相对较差,因此优选乙醇处理腐植酸和木素磺酸钠做进一步的含量优化。含量优化实验发现,乙醇处理腐植酸与木素磺酸钠的复合、木素磺酸钠添加量的进一步提高,有助于低温容量的进一步提升。但是随着木素磺酸钠添加量的提高,电池的充电接受能力有所降低,当超过一定量后,电池寿命有提前终止的风险。
  • 曹雨, 许桂静, 汪东东, 王丰, 姜云山, 邓亮, 赵磊, 王振波
    电源技术. 2025, 49(4): 865-868. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    电堆是热电池中的核心部件,其制造工序由极片压制和多极片组装两道关键工序构成。大尺寸薄型极片在采用自动化压制时因其物理特性和自动化设备的需求之间存在偏差,正极材料的成型性不足,影响了正极片的成型率。研究了有机碳包覆正极材料自动压机成型的问题,通过在正极粉末颗粒表面包覆多孔粗糙的碳层,提高了正极材料的成型率,为大尺寸薄型正极片压制提供了一种方法。
  • 研究与设计: 物理电源
  • 高胜强, 张琳, 王海鹏, 宋煜, 燕灏, 刘紫凝, 周维维, 卜帅羽
    电源技术. 2025, 49(4): 869-882. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.025
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了显著提高光伏电站输出功率的预测精度,提出了一种基于CCM-IGRA-PSO-BiLSTM的光伏出力智能预测模型。首先,采用收敛交叉映射(convergent cross mapping,CCM)算法提取影响光伏出力的关键气象要素,并将其作为相似日选取的重要评判指标和后续搭建的预测模型的重要输入变量;其次,运用基于熵权法的改进灰色关联分析法(improved grey relation analysis,IGRA)筛选与待预测日气象特征相近的历史相似日;接下来,分别将选定相似日的关键气象参数和光伏发电序列作为训练样本集的输入和输出变量,使用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)确定双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,Bi-LSTM)的最优超参数组合,建立待预测日的高精度光伏出力预测模型;最后,以云南省某光伏电站为研究对象,建立四个季节的典型日的日前光伏出力组合预测模型,采用平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)作为模型性能的评价指标。结果显示,以夏季的晴天天气为例,所提模型的MAPEMAERMSE分别达到了0.38%、0.06和0.07 MW,均优于基准模型,可为电站制定合理的生产计划和电力市场参与策略提供科学的指导和支持。
  • 研究与设计: 系统技术
  • 刘树峰, 陈茂胜, 邹吉炜, 山峰, 宋涛, 孙正扬
    电源技术. 2025, 49(4): 883-886. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.04.026
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对目前国内商业卫星星座建设周期长、成本高的现状,以吉林一号高分03星批量化生产为背景,对卫星电源分系统的批量化生产进行了探索。基于整星提出的面向加工、装配、测试的批产设计理念,对太阳电池阵、蓄电池组、电源控制器分别展开了批产设计,电源分系统具有低成本、低质量、低功耗的特点。64颗卫星电源分系统在轨全部运行稳定可靠,各项指标一致性好,这种星载单机的批产经验可为我国大规模商业卫星星座的建设提供一些参考。