锂离子电池健康状态估计及寿命预测研究进展综述

随着锂离子电池的应用越来越广泛,锂电池健康状态的精确估计和剩余寿命的实时预测对于锂电池系统的安全运行和降低运维成本具有重要意义。锂电池内部复杂的物理化学反应和外部复杂工作条件,使得实现精准的健康状态估计和寿命预测具有挑战性。该文综述近年来锂电池健康状态估计和剩余使用寿命预测方法的研究现状,分析基于物理/数学模型、数据驱动、模型法和数据驱动融合,以及多种数据驱动融合的锂电池健康状态估计方法的优缺点及适用条件,并对比分析不同数据驱动类型的锂电池寿命预测方法。指出锂电池健康状态估计及寿命预测尚存在的问题,并对未来研究方向进行展望,对完善锂电池健康状态估计和寿命预测算法理论体系、指导实际应用技术具有重要意义。

基于软打分机制—多模态融合的真实开关柜局部放电模式识别方法

局部放电类型与开关柜早期绝缘劣化程度密切相关,准确识别开关柜局部放电类型是改善开关柜运行状态,保障电网安全的重要手段。文中设计了真实开关柜中易产生的尖端放电、悬浮电位放电、强垂直分量沿面和弱垂直分量沿面放电4种局部放电类型。利用特高频传感器、暂态地电波传感器、超声传感器和高频电流线圈对开关柜的局部放电进行多模态融合检测,分析了同一缺陷下不同传感器的检测灵敏度以及不同缺陷类型的谱图特性。提取谱图的放电密度分布特征参量为正负峰值差Dpn、边沿积分差值Dei、前端均值差Dav、前端放电数占比Pfd和相位横向跨度Tr。提取谱图的轮廓特征参量为与缺陷标准轮廓的相关系数r。将所提取的特征参量融合得到表征开关柜局部放电模式的新特征体系,并提出了一种基于软打分机制的开关柜局部放电模式识别方法。该方法解决了传统识别方法谱图特征单一、识别准确率低、识别类型不精准的问题,为开关柜设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。

基于时-相合成谱图的电力电容器薄膜局部放电模式识别方法

局部放电类型与电力电容器薄膜早期绝缘劣化程度密切相关,对局部放电类型的准确识别将有效改善电容器的运行状态和保障电网安全。本文设计了金属化薄膜电容器中易产生的薄膜间尖端缺陷、气隙缺陷和沿面缺陷模型,分析了电容器薄膜局部放电的时间序列谱图和相位分布谱图特性及平均放电量Q和放电重复率F的发展规律。将Q和F的变化曲线取点拟合,并与局部放电信号进行相关性分析,将相关性系数作为时域特征量。提取局部放电相位分布谱图的正负半周偏斜度、正负半周陡峭度和正负半周不对称度作为相位特征量。提出了一种基于时-相合成雷达谱图的电力电容器薄膜局部放电模式识别方法。通过对合成谱图中特征量封闭图形外接矩形的重心坐标进行聚类分析,利用重心坐标分布的象限对薄膜局部放电进行模式识别。结果表明:该方法相较于传统的单一谱图模式识别准确率更高,为电容器设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。

基于加权差分电流的直流故障电弧检测方法

为了解决低压直流系统中传统电弧故障检测方法精确度不足及对不同系统通用性较差的问题,本文提出一种新的基于加权差分电流的直流电弧故障检测方法。首先搭建直流源实验平台,开展串联直流电弧高频特性实验,利用快速傅里叶变换提取电弧电流的特征频段为20~30 kHz、40~50 kHz和55~65 kHz。然后,研究电极材料和负载类型对电弧特征频率的影响,实验结果表明直流电弧的特征频段不随电极材料和负载类型改变。将3个特征频段内幅值的最大值I_(max)、幅值之和I_(sum)以及幅值的标准差I_(std)作为特征参量。基于对电弧电流特征频段和特征参量的双重加权差分,利用差分结果是否大于阈值0.5作为直流故障电弧检测判据。最后,在低压直流系统和光伏系统中验证所提出检测方法的有效性。检测方法能够准确区分开关动作与负载突变等系统正常操作。该方法克服了传统单一频段单一指标检测方法的不稳定性,能够有效检测直流电弧故障,提高检测的准确性,并在光伏系统中验证了检测方法的通用性。检测方法对保障低压直流系统的安全稳定运行具有重要的应用价值。

微机控制焊缝自动跟踪用电磁传感器

在锅炉、压力容器的生产中,广泛采用埋弧自动焊方法进行焊接。这种焊接工艺具有生产率高、焊缝质量好等优点,但该法属于盲焊,焊工无法直观从正面看到熔池的准确位置。而且由于工件加工的尺寸形状误差、工件焊接过程中的自身热变形,再加上工件拖动系统(即变位机)传动或安装猜度诸方向的因素综合作用,故而在筒形结构的环缝焊接时,极其普遍地存在着垂直于焊缝方向上的轴向串动。为了防止焊偏,焊接时,焊工只好在接头背面进行观察,并进行人工调整,操作既不方便也不精确,因此。

系统状态方程的信流图描述

本文从基本概念出发,结合两个具体电路讨论如何用信流图建立系统标准状态方程的方法。

微机控制焊缝自动跟踪技术

为解决目前电磁传感式焊缝自动跟踪系统中普遍存在的工件错边干扰、传感器导前误差以及点固焊道干扰等实际问题，探索了微机智能化控制技术，研究了错边干扰的有效剔除技术，研制了一种新型的组合式电磁传感器。发现了其偏移检测信号与错边检测信号之问的“双重串扰”规律，并以此为根据建立了分离提取当量偏移信号和当量错边信号的数学模型，为运用软件技术剔除工件错边干扰找到了一种新途径。