電源技術最新期刊目錄

基于鋰離子電池的在線阻抗監測系統設計————作者：張韓召;趙一聰;代兵飛;張勇輝;高鵬;

摘要：電化學阻抗譜(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)是反映鋰離子電池性能的重要參量之一，EIS在線監測系統可用于鋰離子電池工況狀態的實時評估和故障預警。針對鋰離子電池電化學阻抗譜在線監測，設計了一款基于嵌入式微控制器、電池管理芯片以及上位機軟件的EIS在線監測系統。該系統能夠采集鋰離子電池寬頻段阻抗特性，實現了0.12～7 812.52 Hz頻率范圍...

多因素影響下融合RNN和AUKF的礦用鋰離子電池SOC估計————作者：竇元運;張成知;封居強;

摘要：針對礦用鋰離子電池在實際應用中面臨的荷電狀態(SOC)估計難題，提出了一種結合遞歸神經網絡(RNN)和自適應無跡卡爾曼濾波(AUKF)的新方法，該方法考慮了溫度、倍率等多因素對SOC估計的影響。對228 Ah大容量礦用鋰離子電池進行多因素影響實驗，構建改進的一階RC等效電路模型。利用RNN回歸分析多因素對OCV-SOC關系及模型參數的影響。采用AUKF算法對電池在不同復雜工況下的模型進行有效辨識和...

鋰離子電池等效剛度的動態測量方法————作者：李金翰;劉帥邦;王文偉;楊曉光;

摘要：電池內部含有電化學儲能材料，其機械特征例如厚度、剛度等會隨著電池的充放電發生顯著變化。零部件剛度影響整車的機械特性、壽命和安全性，因此研究鋰離子電池在充放電過程中的等效剛度變化非常重要。提出了一種鋰離子電池等效剛度的動態測量方法，通過測量電池的自由膨脹厚度和在給定約束條件下的壓力，獲取了鋰離子電池在充放電過程中的等效剛度。實驗結果表明，在預緊力介于800～1 800 N之間時，實驗電池的等效剛度介...

基于一致性檢驗的鋰離子電池組健康狀態預測————作者：許萬里;洪小波;王東陽;阮殿波;

摘要：準確預測鋰離子電池的健康狀態(SOH)對確保電池系統的安全可靠運行至關重要，然而，電池組的老化與電池內部的電化學反應及單體間的不一致性相關。因此，提出一種基于一致性檢驗的鋰離子電池組SOH預測方法。首先，從單體的恒流充電電壓曲線中提取多個特征，依據皮爾遜相關法和不同特征組合對單體SOH進行估計，確定最優特征集合，并建立單體SOH模型；其次，在2并20串電池組上使用一致性檢驗方法，設立不同閾值篩選離...

基于WOA-CNN-BiGRU的PEMFC性能衰退預測————作者：陳貴升;劉強;許楊松;

摘要：針對PEMFC性能預測領域中存在的預測精度不足和泛化能力有限的問題，提出了一種結合鯨魚優化算法(WOA)、卷積神經網絡(CNN)和雙向門控循環單元(BiGRU)的PEMFC輸出性能預測方法。首先，采用最大信息系數從大量數據中提取對PEMFC輸出性能影響顯著的特征，以降低計算復雜度。然后，結合CNN的特征提取能力和BiGRU在處理雙向時間依賴性數據上的優勢建立CNNBiGRU模型，并通過WOA優化其...

計及CCM和改進GRA的PSO-BiLSTM光伏出力預測模型————作者：高勝強;張琳;王海鵬;宋煜;燕灝;劉紫凝;周維維;卜帥羽;

摘要：為了顯著提高光伏電站輸出功率的預測精度，提出了一種基于CCM-IGRA-PSO-BiLSTM的光伏出力智能預測模型。首先，采用收斂交叉映射(convergent cross mapping,CCM)算法提取影響光伏出力的關鍵氣象要素，并將其作為相似日選取的重要評判指標和后續搭建的預測模型的重要輸入變量；其次，運用基于熵權法的改進灰色關聯分析法(improved grey relation anal...

快離子導體助劑對石墨低溫性能的影響————作者：李紓黎;陳士朋;張伶俐;

摘要：固態電解質界面（SEI）的Li⁺脫溶劑化是制約鋰離子電池快速充電和低溫性能的關鍵步驟。通過液相包覆在石墨負極上分別設計了Li₃P、LiF、Li₃PO₄界面相，促進了Li⁺的脫溶劑化并構建了富無機SEI膜，從而加速了Li⁺在電極界面和界面間的傳輸。由EIS阻抗可以明顯發...

磷酸錳鋰摻雜改性的第一性原理研究————作者：丁爽;劉戀;周江;

摘要：基于第一性原理利用密度泛函理論對磷酸錳鋰材料改性進行了理論計算。相較于磷酸鐵鋰，磷酸錳鋰在比容量接近的基礎上具有較高電壓，但其電導率和鋰離子擴散系數較低，電化學性能差。因此，通過摻雜方式對磷酸錳鋰材料進行改性來提高其電化學性能，達到兼顧高比能量和高安全性，其衡量指標為體積變化、電子電導率、電壓、鋰離子傳輸性質和熱力學穩定性。選取Fe,Co,Ni,Nb,Ti這五種元素進行摻雜改性，摻雜異種元素后，材...

磷酸鐵鋰儲能電池的高溫衰減老化機制研究————作者：周風云;李盼盼;王康康;周儉節;孫毅;項宏發;

摘要：以280 Ah磷酸鐵鋰/石墨電池為研究對象，探究在45℃高溫充放電循環條件下的衰減機理。分析在循環過程中的微分電壓曲線(d Q/d V)，通過曲線的變化分析容量損失的來源，并通過對100%、90%、60%SOH的電池進行拆解，系統分析電池在不同SOH下正負極形貌、結構和比容量的變化。綜合分析表明，高溫下儲能磷酸鐵鋰電池容量衰減的最主要原因是石墨結構的破損失效，并導致一系列副反應的發生，如SEI膜增...

質子交換膜燃料電池電堆反復裝配的電阻補償設計研究————作者：祝文濤;廖書信;邱殿凱;彭林法;

摘要：針對質子交換膜燃料電池(PEMFC)電堆反復組裝引起裝配力變化，輸出性能衰減的問題，基于電堆實際裝配流程設計了循環壓縮實驗，揭示了循環壓縮對氣體擴散層力學性能、體電阻以及接觸電阻的影響規律，并提出針對不同裝配次數的壓縮率補償方案。研究發現，保持相同的壓縮率，氣體擴散層的壓力和厚度衰減主要發生在第二次裝配，壓力衰減了6.24%，厚度減小4.64%。此外，氣體擴散層的體電阻和接觸電阻分別增大了2.82...

質子交換膜燃料電池分支波浪形流道電性能及傳質分析————作者：付鑫;胡國豪;蔣尚峰;宋光吉;韓勇;謝安;

摘要：質子交換膜燃料電池因其效能高與環境友好等特點，展現出極為廣泛的發展潛力。其中，流道作為燃料電池不可缺少的關鍵部件之一，其結構尺寸對氣體運輸、液態水的去除有著極為重要的影響。以傳統分支直流道為基礎，提出了R1、R1.5、R2三種不同半徑的分支波浪形流道并建立三維多相、非等溫數值模型，對比分析了4種不同流道電池的電流密度、氣體傳質、除水能力以及流道內壓降大小。研究結果顯示，相較于傳統的分支直流道設計，...

鐵鎳二次電池負極材料的制備及其添加劑的研究————作者：徐肖靜;王曉函;陳彥早;楊少華;孫杰;李繼龍;董華;

摘要：以FeC₂O₄·2H₂O為鐵源，SnO₂為錫源，檸檬酸為碳源和還原劑，采用溶膠凝膠法制備了鐵鎳二次電池錫摻雜鐵負極材料，探究不同檸檬酸含量對負極材料的影響，考察了Ni S和Fe S兩種硫化物添加劑對所合成負極材料性能的影響，并采用XRD、SEM、CV和EIS對合成材料的結構、形貌和電化學性能進行表征。結果表明：...

有機膨脹劑對動力電池低溫性能的影響————作者：李敏;吳濤;戰祥連;陳龍霞;孟秀霞;

摘要：以腐植酸配方為基礎配方，研究添加栲膠、木素磺酸鈉及乙醇處理腐植酸等有機膨脹劑對鉛酸動力電池性能的影響。通過差熱分析、SEM觀察、低溫容量及耐高溫性能等研究發現，橡椀栲膠、乙醇處理腐植酸及木素磺酸鈉可提高電池的低溫容量，但橡椀栲膠的熱穩定性相對較差，因此優選乙醇處理腐植酸和木素磺酸鈉做進一步的含量優化。含量優化實驗發現，乙醇處理腐植酸與木素磺酸鈉的復合、木素磺酸鈉添加量的進一步提高，有助于低溫容量的...

LiNi_0.9Mn_0.1O₂與LiNi_0.92Co_0.06Mn_0.02O₂正極材料的電化學性能對比研究————作者：趙陽陽;安香麗;徐云軍;程迪;龔樂樂;閆銳;文萬超;

摘要：國內鈷資源相對匱乏，多依賴于進口，去鈷化成為鋰離子電池三元正極材料未來發展方向之一。以高鎳無鈷LiNi_0.9Mn_0.1O₂二元單晶正極材料和有鈷LiNi_0.92Co_0.06Mn_0.02O₂三元單晶正極材料為研究對象，分別使用CR2016扣式半電池...

N/P比對鐵鋰/硅碳體系全電池性能的影響————作者：郭旺中;于寶軍;陳超;

摘要：硅負極因有著極高的比容量而受到廣泛關注，在負極中少量添加即可顯著提升負極比容量，但是其巨大的體積膨脹會制約其循環壽命。在全電池中，可以通過改變N/P比來調節負極利用率，控制硅負極的嵌鋰深度，從而改變電池比能量和循環性能。制作了1.09、1.06和1.03三種N/P比的聚合物軟包電池，測試結果表明隨著N/P比的降低，負極中硅總量減少，電池質量減輕，使電池的首次效率和比能量升高，但是在長循環測試時，硅...

熱電池用高電壓正極材料簡述————作者：王巖;白鑫濤;劉海瑞;田原;張清旭;

摘要：傳統熱電池采用金屬硫化物作為正極材料，隨著對電池高能量密度需求的增加，對新型高電壓正極材料的需求也越來越迫切，國內外都在開展高電壓正極材料在熱電池中應用的探索。綜述了國內外學者對鹵化物、氧化物正極材料的研究進展，對最新實驗結果進行報道，總結其出現的問題及優化方向

熱電池正極材料成型性優化研究————作者：曹雨;許桂靜;汪東東;王豐;姜云山;鄧亮;趙磊;王振波;

摘要：電堆是熱電池中的核心部件，其制造工序由極片壓制和多極片組裝兩道關鍵工序構成。大尺寸薄型極片在采用自動化壓制時因其物理特性和自動化設備的需求之間存在偏差，正極材料的成型性不足，影響了正極片的成型率。研究了有機碳包覆正極材料自動壓機成型的問題，通過在正極粉末顆粒表面包覆多孔粗糙的碳層，提高了正極材料的成型率，為大尺寸薄型正極片壓制提供了一種方法

有限空間下動力電池風冷散熱結構優化研究————作者：張文濤;李曉杰;王發成;王澤宇;張揚;

摘要：在實驗平臺進行21700圓柱鋰離子電池的HPPC脈沖實驗，依據獲取的內阻數據，編譯UDF，進行電池生熱瞬態仿真。通過電池單體放電實驗，驗證了模型的有效性。構建經典Z型電池組結構，在20、30和40℃環境下對該結構電池組進行1 C、2 C和3 C的放電模擬，深入分析放電結束后的溫度場分布，總結出傳統Z型通道電池組溫度分布規律。針對Z型電池組仿真結果，改變進出風口位置，找出占用空間少且散熱效果較好的方...

PEMFC電堆進氣系統滑模控制研究————作者：李友才;肖凌宇;

摘要：搭建PEMFC電堆進氣系統模型，將滑模控制器加載到PEMFC電堆進氣系統模型中進行仿真研究。結果顯示PEMFC電堆進氣系統的陰極壓力在0.1 s可以跟蹤上設定的目標值，在10 s能達到穩定，與目標值的穩態誤差小于1%;PEMFC電堆的過氧比在3 s處達到目標值，最大超調量為1.6;PEMFC電堆凈功率在2.7 s跟蹤上目標值，最高凈功率達到53.6 kW，穩態誤差小于0.1%，驗證了滑模控制器的準...

吉林一號高分03星電源系統批產設計與實踐————作者：劉樹峰;陳茂勝;鄒吉煒;山峰;宋濤;孫正揚;

摘要：針對目前國內商業衛星星座建設周期長、成本高的現狀，以吉林一號高分03星批量化生產為背景，對衛星電源分系統的批量化生產進行了探索。基于整星提出的面向加工、裝配、測試的批產設計理念，對太陽電池陣、蓄電池組、電源控制器分別展開了批產設計，電源分系統具有低成本、低質量、低功耗的特點。64顆衛星電源分系統在軌全部運行穩定可靠，各項指標一致性好，這種星載單機的批產經驗可為我國大規模商業衛星星座的建設提供一些參...

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