磷酸铁锂并联电池组充电安全性界定

基于Matlab/Simscape平台开发了磷酸铁锂单体电池模型,据此建立了不同拓扑结构的电池组模型,分析了单体电池老化对并联电池组性能的影响。结果表明,与老化单体电池并联的单体电池荷电状态上升速率高于其余单体电池,以单节电池安全为约束的充电模式将导致其内部并联单体电池出现过充电。为保证并联单体电池充电安全,单节电池充电截止电压需依据电池老化状态重新界定,且实际使用过程中,可忽视充电电流对单节电池充电截止电压的影响。在此基础上,提出了仅考虑并联单体电池数,以极限状态下的充电截止电压控制充电过程,确保并联电池组充电安全的理念。

并联电池组防互充拓扑电路的节能研究

电池并联成组时,单体电池的不一致性会导致电池之间互充现象的产生,其频繁相互充放电致使电池组的寿命降低,需采取必要措施避免该现象的发生。在传统拓扑电路的基础上,提出了新型高效防互充拓扑电路,该电路通过判断电流状态,控制继电器消除二极管损耗,同时实现防互充的功能。基于该新型拓扑电路在MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,通过仿真验证了新型拓扑电路在提高电池组电能利用效率的同时可防止单体电池间的互充,有一定的实际应用价值。

低温不一致性对并联电池性能影响及电池筛选

选择三元材料动力锂电池作为研究对象,通过实验确定了两单体并联的温度特性及考虑温度条件的电池筛选方法。结果表明:两单体并联放电与两个单体分别独立放电相比,并联方式可以弱化低温对电池放电能力的限制,端电压更高,容量衰减率更小,具有明显优势。直流内阻不一致,电池在低温下的放电性能有明显差异,内阻不一致是影响电池并联放电性能的主要因素。在单体筛选中,应将电池直流内阻是否一致作为衡量匹配度的标准。

钠硫电池串并联电池组性能影响因素分析

为了研究钠硫电池串并联电池组性能影响因素,首先在并联支路容量、并联支路初始荷电状态、电池串并联连接方式一致的前提下,研究了并联支路欧姆内阻差异对钠硫电池组性能的影响,实验结果表明电池成组时选用欧姆内阻一致的电池能够减小并联支路在平台期和充电末端的不平衡电流,同时还能够减小并联支路之间的荷电状态累积差异;其次在单体电池内阻、电池组使用环境、电池组使用工况等参数一致的情况下,研究了不同串并联方式对钠硫电池组性能的影响,实验结果表明采用先串后并的连接方式时每个支路串联的电池数量越多,该并联支路电池内阻更接近该批次电池电池内阻平均值的整数倍,能够显著降低并联支路电流不平衡性和荷电状态累积差异。

基于并联电池和模块化开关技术的一体化电源系统设计

随着国家电网"三型两网"战略布局的展开,智慧电网建设对基于大数据、物联网、人工智能等新技术的工程应用研究愈发迫切。采用并联电池电源技术和模块化开关技术,能够提高电源系统运行的可靠性,实现不停电维护、在线分析功能,对变电站等任何需要交直流电源的场合均能适用。现介绍了并联电池电源和模块化开关技术在交直流一体化电源系统中的应用,对于今后一体化电源系统的设计、应用具有一定的参考价值。

并联电池用磁性元件优化设计

为了有效地利用有限的站用蓄电池电能,直流变换模块的电能转换效率成为直流模块认证的关键参数之一。其中磁性元件的设计方式决定了变换器的转换效率。文章从磁性器件的几个关键设计点进行分析,实现了变换器的最高电能转换效率。

基于间接并联电池组件的直流供电系统

随着数字化变电站、配网自动化的实施,技术上已实现保护测控装置按间隔分散就地布置,采用间接并联电池组件能提高直流电源可靠性、解决传统蓄电池的不足,对任何需要直流电源及电池备用电源场合均能适用。本文介绍了间接并联电池组件及其在直流供电系统中的应用,对今后的设计具有一定借鉴价值。

并联电池组模型简化算法及电流分布验证

随着电池技术日趋成熟,其应用的前景越来越广阔。为了获得更高的容量水平,提高整体的能量利用率,电池往往需要进行并联使用。目前常用的仿真方法将并联电池组当作大电池,忽略了电池之间的不一致性,更不能反映电池组内部的电流分布。该基于等效电路模型的简化算法适用于非均匀性并联电池,而且其适用于并联结构层数多的复杂电路。这种简化可以极大地提高仿真速度,同时在不一致的情况下保持精度。利用该算法进行的蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真得到蓄电池并联数和正态分布参数,同时分析其对电流分布的影响。

分布式并联电池系统配置及容量选择算法研究

该文基于110kV及以上变电站普及应用的传统交直流一体化系统,首先提出新型分布式并联电池直流系统,介绍该直流系统的工作原理、组成方案和特点,并提出了根据变电站中直流负荷的分布、分布式并联电池系统的配置原则及容量选择计算方法,最后通过实际算例对上述方法进行验证。

利用USB-C实现并联电池充电如何帮助提升用户体验

USB-C端口比之前的USB端口更加灵活,逐渐成为消费电子设备的标配。这些设备中,更大功率和更长寿命的设备越来越受欢迎。因此,以更高的功率水平为这些设备充电的需求也随之增长。本文将介绍并联电池充电架构的基础知识和用例,以及将USB-C集成到这些用例中的实际效果。此外,本文还会介绍并联电池充电和USB-C在消费市场的应用情况以及优缺点。

分布式并联电池直流电源系统的应用

分析了新型分布式并联电池直流电源系统的原理和优点，供电网设计、运行人员参考、使用。

车用锂离子并联电池组连接故障特性

首先设计并联电池组连接故障试验,对并联电池组连接故障特性进行了初步分析,发现连接故障电阻越大,故障电压曲线偏离正常电压曲线程度越大;然后搭建并联电池组故障仿真模型,探究不同位置连接故障下并联电池组电压及支路电流特性,结果表明,发生连接故障的位置越靠近负载连接点,各支路电流分配不均匀程度受影响越小;最后,探究不同程度连接故障下电压、电流及容量增量(incremental capacity,IC)曲线特性,发现不同连接故障程度下支路电流曲线存在明显的差异性,不同倍率下IC曲线特征差异性较大,Ⅱ峰相对较为稳定,其与接触阻抗存在一定的相关性.

电动汽车并联动力电池放电电压混沌行为研究

为了解电动汽车并联动力电池组放电电压混沌机理,掌握电池组放电非线性规律,为电池组放电机理研究提供理论依据,改善电池组均衡与电池组差异故障预警的经验性与盲目性。构建并联电池组模型,并进行电池组实验验证;基于混沌理论,对并联电池组放电电压混沌规律研究,发现动力电池会发生混沌现象,但不会发生超混沌现象;混沌是由电池短时效应引起;混沌行为对动力电池系统产生负面性影响,理论上需抑制;并联电池组放电混沌行为发生时间受电池组不一致引发的原因影响,引发不一致的原因不同,并联电池组均衡和电池差异故障预警处理的优先级也不同。

直流储能电源系统电池组并联方法研究

通过对传统串联电池组直流储能电源系统缺点的分析,提出了直流储能电源系统的并联方案及其优势。但是,受生产制造等因素的影响,单体电池的性能存在一定的差异性。并联电池组在充放电过程中会产生相应的环流现象,影响并联电池组的寿命。同时,还造成一定的能量损失。为此,提出将12V蓄电池组进行并联的方法,克服传统串联方法的不足。同时,提出预充电阻方法、串联二极管方法和串联DC-DC方法去解决并联电池组的环流问题。

并联电池组电流分布及寿命一致性演变规律研究

目前并联模组已被广泛应用于新能源汽车电池包中,并联电池组不一致性的主要表现是电流分布的不一致,进而造成容量等寿命参数的不一致。为了研究并联模组中寿命一致性的演变规律,通过预先循环老化的方式,将若干节18650电池构建出不同的容量和阻抗不一致分布的模组,进而将模组循环老化并定期标定每节电池的参数及组内电流分布。结果表明,在相同的工作条件下,相对较大的初始参数不一致分布会导致并联模组整体性能衰减速率较快;同时,并联模块中存在参数自均衡机制,该机制使得并联模组中的参数不一致程度会随着老化出现收敛的趋势,即逐渐减小,并且电流的不一致程度也会随之减小。通过构建并联模组的电热寿命耦合模型模拟参数不一致的演变趋势与规律,仿真结果与实验吻合较好。该模型有助于电池组的设计和使用。

风冷并联电池模组的建模方法与不一致性研究

锂离子电池通常串并联成组使用以满足实际的功率和能量需求。然而运行过程中的产热积累和单体间的放电不一致性会影响电池模组的寿命与性能,严重时甚至引发安全事故。为此,以强制风冷条件下的并联电池模组为对象,研究其建模方法和不一致特性。首先建立模组的多物理场耦合模型,该模型可以描述电池模组中各单体的电化学特性、单体间的电流不均衡分布,以及风冷条件下电池的散热特性;然后开展电池单体和并联模组的放电试验,验证各子模型及其耦合关系的可靠性;进一步,基于该模型对风冷并联电池模组进行1C恒流放电仿真,分析放电过程中单体间电流、温度和荷电状态的不一致性;最后开展参数化研究,分析入口风速、电池间距和连接电阻等因素对模组特性的影响规律。研究为动力电池模组提供了系统的建模和分析框架,对其优化设计具有指导意义。

并联锂离子电池组建模及不均衡电流分析

近年来电池储能以其响应速度快、能量密度高等优点,在电力系统中发挥重要作用。为满足实际应用的要求,电池储能系统需要将电池或电池组并联从而达到较高的可用容量,但并联电池在实际中受内阻、容量、荷电状态(SOC)等影响将出现电流不平衡现象,一定程度上制约了电池充放电电流和使用条件,影响了电池性能。针对并联电池组支路电流采集过程繁琐且状态估计复杂的情况,以电池的二阶等效电路为基础,结合回路电流法建立了并联电池组的仿真模型。模型能够根据锂电池的性能参数及状态方程实现并联支路电流的计算,进而估计并联电池组的状态,省去了对并联支路电流的检测环节。同时重点研究了并联电池组的支路不均衡电流现象,以磷酸铁锂电池为例,分析了并联电池组的充电特性。针对并联电池组的支路不均衡电流影响因素较为复杂、难以解耦的特性,采用控制变量法,通过模型详细分析了内阻、容量、初始SOC等因素对支路电流点的影响,为并联电池组的设计、成组优化及性能分析提供了参考。

大容量锂离子电池的并联性能评估与等价性分析

为研究大容量锂离子电池在并联方式制约下的性能估计和评价方法,首先,基于不同循环条件和不同电池参数差异条件的并联电池实验,分析了支路电流不平衡的起因和结果;选取简化的并联等效电路模型,详细分析了不同充电阶段的支路荷电状态(state of charge,SOC)累积特性,提出了并联电池电流不平衡的等效计算方法;建立了以并联电池交叉点前的平均电流、放电末端的电流极值和整体容量利用率等参数为基础的电池组综合性能评价指标;阐述了并联电池组和单体电池的等价范围,对延长并联电池使用寿命和成组筛选等应用提供了参考。

锂电池并联在110kV变电站直流系统中的应用

针对在110kV变电站直流系统中锂电池串联结构作为后备电源对一致性要求高的情况,探讨了锂电池并联结构,提出了使用Boost升压变换器以及利用电池剩余电量动态调节占空比的方案。同时,结合110kV变电站直流系统负荷情况,依照相关规程以及锂电池实际放电特性对锂电池容量进行计算和选择;在此基础上采用MATLAB/Simulink仿真软件对整个并联结构所建立的备用电源使用状况进行了实时模拟检测。仿真结果表明:计算所得锂电池输出电压参数符合设计要求;在锂电池出现剩余容量不足等情况下该方案可实现不断电替换。

基于并联智能电池组件的分布式直流电源系统

针对十堰郧县220 kV变电站采用就地布置二次设备预制舱的布置方案,紧密结合一体化电源技术特点,提出选用新型的分布式直流电源系统,采用并列蓄电池组方案,对该技术方案的可靠性进行论述。结合并列蓄电池方案以及新型蓄电池技术发展热点,提出选用磷酸铁锂蓄电池并对该种蓄电池进行选型论证。对常规铅酸蓄电池的直流电源系统及采用磷酸铁锂的分布式直流电源系统进行全寿命周期技术经济比较,发现新方案更加经济可靠,最终确定了本站一体化电源系统的方案。