考虑倍率特性的调频用储能电池优化配置

提出一种考虑储能电池倍率特性的容量配置方法,以各类储能电池充/放电时间与倍率的关系为约束,以储能电池容量/功率最小为目标进行优化配置。以某实际电网典型工况为算例,结合不同倍率下作用时间的等效折算方法,对考虑与不考虑倍率特性的磷酸铁锂电池进行容量配置,验证该方法的优势,并从不同电池类型角度对磷酸铁锂、钛酸锂、铅酸电池的容量配置进行对比分析,最后结合3种常用的一次调频控制策略对考虑倍率特性的钛酸锂电池进行容量配置。结果验证了该方法的可行性和有效性。

LiMn_2O_4表面包覆Li_4Ti_5O_(12)的制备及倍率特性(英文)

采用固相法合成了尖晶石型LiMn2O4,并通过溶胶-凝胶法制备了不同物质的量的百分比含量Li4Ti5O12包覆的正极材料。X-射线衍射和扫描电镜结果表明,Li4Ti5O12微粒包覆在LiMn2O4的表面没有产生晶体结构的变化。实验电池在室温下,以1C,2C和5C倍率作充放电循环测试;结果表明,与未包覆的LiMn2O4相比,表面包覆Li4Ti5O12微粒的正极材料在高倍率下具有更好的循环稳定性。

磷酸铁锂电池倍率容量特性建模及荷电状态估算

针对磷酸铁锂蓄电池,首先采用解析型动力学电池模型(KBM)对电池的倍率容量特性进行描述,进而推导出双井荷电状态(SOC)的数学表达式;为建立SOC与电池电压的联系,进一步将KBM与电动势模型相结合形成综合模型;最后,基于该综合模型及非线性滤波算法实现SOC估算。实验结果表明,该模型可以体现锂电池的倍率容量特性及可用容量恢复特性,双井SOC估算结果可更全面地体现锂电池的SOC;此外,这种基于非线性滤波的SOC估算策略还具备初始误差自校正能力。

准零刚度系统力传递率特性及实验研究

建立了准零刚度系统的一般理论模型,讨论了系统在静平衡位置达到准零刚度的条件以及静平衡位置附近力与位移的关系。分析了准零刚度系统的幅频特性、跳跃频率及力传递率的特性,讨论了力传递率随激励力幅值、系统阻尼和系统刚度的变化趋势。设计并搭建了准零刚度试验台架,通过与线性系统的对比验证了准零刚度系统对低频振动隔离影响的优越性。

多模式离子推力器流率特性实验研究

为了使多模式离子推力器在宽功率范围内性能和可靠性最优,基于30cm多模式离子推力器,通过实验开展了阴极和中和器羽状模式转变点流率、放电电压30V对应阴极流率和放电损耗曲线与束电流关系研究。30cm多模式离子推力器束电流从0.3A增加到3.3A时,阴极羽状模式转变点流率值从0.017mg/s增加到0.163mg/s,放电电压30V对应阴极流率从0.129mg/s增加到0.231mg/s,中和器羽状模式转变点流率从0.030mg/s增加到0.191mg/s。随放电室工质利用率的增加,当束电流<1.5A时,放电损耗迅速增加;然而当束电流>1.5A时,放电损耗对放电室工质利用率的变化较为迟钝。基于上述流率特性实验结果,完成了30cm多模式离子推力器在0.3~5kW宽功率内35个工作点最佳流率设计和评价。在设计的工作流率下,放电电压均<30V,阴极和中和器均工作在点状模式,实测推力为9.6~185.2mN,比冲为1332~3568s,功率为258~4761W。

城市道路拥堵状态下驾驶人心率特性研究

为了量化交通拥堵对驾驶人生理和心理特性的影响,选取驾驶人的心率均值为指标,在大量实测数据基础上研究交通拥堵程度对驾驶人心率特性的影响,并构建心率均值和压力系数间的关系模型。研究表明,交通拥堵对驾驶人的心率特性影响显著,3种回归模型拟合优度的确定系数都达到了0.6以上,且二次多项式的回归效果最好。

单向复合材料高应变率下材料特性的研究(英文)

在船舶领域,复合材料及夹芯复合材料板梁结构已大量应用在舰船结构中,尤其游艇及复合材料高速艇上。在运行过程中,这些结构有时很可能会受到如砰击、碰撞等动态载荷或高速冲击载荷。然而到目前为止,大多数的结构设计所用到的材料特性仍基于低应变率情况下的准静态测试结果。该文研究了高速艇等结构中的纤维增强复合材料高应变率情况下的材料特性,通过引入一种粘弹性模型来模拟并分析研究对象。并在世界先进的INSTRON高应变率材料试验机上设计并完成了相关试验,验证了该粘弹性模型、确定了模型中的材料参数。该粘弹性模型然后被用来研究分析应变率对单向复合材料机械特性的影响。

强制浆液外循环三相气升式内环流反应器的气含率特性

在有机玻璃制成的组合反应器(φ0.284×3.0m)内,采用空气、水和玻璃微珠(密度为2420kg/m3和平均粒径为5.92×10-4m)的气液固三相体系考察了不同表观气速下环流反应器内不同流动区域的径向局部气含率和内、外环轴向平均气含率分布特性.局部气含率采用电导探针法测定,轴向平均气含率由局部气含率的截面积分得出.结果表明气含率均随表观气速的增大而增大;外环循环流入内环的气泡量少;在相同条件下外环的气含率远远低于内环的气含率.浆液外循环的引入和新型气体分布器的采用可以增大导流筒内气体与浆液两相的接触面积和湍动强度,从而使传递过程得到了强化.

玻纤增强聚丙烯复合材料的应变率敏感特性

采用层合热压实验法将玻璃纤维基毡与聚丙烯薄膜复合制成不同玻纤含量的玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复合板材,在不同的加载速率下进行拉伸测试,研究GF/PP复合材料的应变率敏感特性,分析Burgers模型对该材料本构关系拟合预测的可行性。结果表明:GF/PP复合材料在低应变率范围内对应变率是敏感的,随应变率的增加,其断裂应力和抗拉强度增大;随玻璃纤维含量的增加,其所对应的应变率效应反而有所下降。同时,Burgers模型能够有效地拟合预测出该材料的拉伸应力-应变曲线,与实验曲线相比,进一步验证了GF/PP复合材料的应变率敏感特性及其变化趋势。

考虑储能倍率特性与动态PQ控制的非计划离网切换策略

针对非计划离网切换过程中如何有效切除负荷并协调控制主从储能出力的问题进行研究。首先,提出了考虑储能倍率特性约束的分步切负荷方法。该方法利用储能过载特性短时支撑离网后剩余未切除负荷,可克服分步切负荷的缺陷。然后,在切负荷过程中的特定阶段,基于虚拟下垂/惯性控制原理动态调整从储能出力,有效降低主控制单元的调节压力。在此基础上,形成了考虑储能倍率特性约束与动态PQ控制的非计划离网平滑切换控制策略。最后,在Matlab中搭建模型并进行了仿真验证。结果表明,所提策略不仅能够保证切换过程中电压始终维持在较高水平,还可显著降低电压波动幅度,有利于实现切换过程的平滑过渡。

锂离子电池典型温度与倍率放电特性分析

以三元体系锂离子电池单体为研究对象,将温度和放电倍率作为考察因素,电池电压降和电池温升作为分析特性,通过控制变量法选取典型工况1 C放电倍率及25℃环境温度,在此基础上探究温度以及放电倍率与电池电压降和电池温升之间的关系,简要探讨了不同温度下和不同倍率下放电对锂离子电池特性的影响,论述了电池温度与放电倍率在不同区域影响的显著性,同时也指出锂电池高倍率放电的危险性。

基于Hammerstein模型的动态率相关迟滞特性建模及分析

针对压电定位平台在宽频域内存在的复杂输入-输出之间的动态率相关的迟滞非线性特性问题,提出了一种基于Hammerstein模型的动态率相关迟滞非线性建模方法。该模型静态非线性部分使用经典PI(prandtl-shlinskii)模型描述,其权值参数的辨识方法为非线性最小二乘法。动态线性部分采用率相关的二阶传递函数表征,分别在输入信号为低频和中高频时建立不同的传递函数,并利用系统工具箱辨识其模型系数。最后通过压电定位实验平台对所建立的动态率相关迟滞模型进行验证。实验结果表明,输入信号在低频和中高频时动态部分传递函数具有明显的率相关特性,所建立的模型能精确描述压电定位平台的动态率相关迟滞特性。

基于频率相关的压电作动器迟滞特性建模及参数辨识

为辨识压电作动器在应用过程中的率相关迟滞特性,采用基于最小二乘支持向量机理论对压电作动器进行建模,并引入粒子群算法对模型的参数进行优化。模型以当前及历史输入电压、历史输出位移组成的向量作为模型的输入,而以当前的输出位移作为模型的输出进行训练。最后,通过仿真结果和实验结果对比发现,本文建立的压电率相关迟滞模型平均误差为0.0208μm,最大误差为0.4290μm比Bouc-Wen模型精度高,验证了本文建模方法的可行性。

变压器和高压断路器的故障率特性分析

分析变压器和高压断路器的故障率特性的方法为根据变压器和断路器的结构分析故障原因,绘制故障树,再基于设备运行状态及投运年限对故障时刻进行统计,由此对设备可靠性展开研究,最后得到降低故障率的方法。

梯次利用锂离子动力电池试验特性分析

针对梯次利用锂离子动力电池特性衰退不一致的问题,通过一系列充放电试验,分析了该种电池的容量内阻特性。发现车用电池经多次循环使用后容量和内阻参数符合正态分布,且两者之间没有必然的相关性,继而分析了电池的开路电压特性以及倍率特性。试验表明车用淘汰锂离子电池SOC=0时开路电压离散程度最高,旧电池进行大倍率充放电时相比新电池极化严重,可用容量明显降低,因此梯次利用电池适合投入到小倍率充放电的储能工况中。

面向电网全调频过程的高倍率钛酸锂电池容量配置

为解决电网发生极端事故工况下其调频容量需求与调频容量机会成本矛盾大的问题，通过分析电网一、二次调频过程耦合特点，给出储能辅助电网调频的方法，在此基础上，结合钛酸锂电池的充／放电倍率特性以及不同倍率下作用时间的等效折算方法，形成考虑钛酸锂电池倍率特性的调频用容量配置流程。最后，以电网发生紧急（极端）事故（发电机突然跳闸或负荷突然增加）工况为算例进行验证，结果表明，相同扰动工况下，考虑倍率特性后，钛酸锂电池所需配置的容量显著降低。仿真结果验证了所提方法的有效性及具有高倍率特性的钛酸锂电池的优势。

玉米秸秆拉伸特性的试验研究

该文利用二次正交旋转组合试验设计方案,深入研究了含水率、叶鞘位置和取样位置3个因素对玉米秸秆拉伸特性的综合影响。结果表明,含水率和取样位置的单因素效应对玉米秸秆的拉伸特性有显著影响,而叶鞘位置基本上不影响拉伸特性。此外,含水率和取样位置的交互作用对拉伸特性也有显著的影响,且随着玉米秸秆样品的取样位置的不断升高,顶部和底部的秸秆样品的最大拉伸载荷和抗拉强度的变化与含水率的变化截然相反,可能是因为不同位置的秸秆有着不同特性的内部组织结构。该研究为玉米秸秆机械化收获装备的设计提供依据。

电池结构对锂离子电池功率性能影响

电池结构对锂离子电池的功率性能有重要的影响。本文研究了一种新型结构锂离子电池，并测试不同结构电池的倍率循环特性、不同倍率条件下倍率特性及不同放电电流下电池表面温度分布梯度。测试结果显示：不同倍率条件下新型结构的锂离子电池表现出较佳的倍率放电特性，20C放电容量是1C时放电容量的87．75％；新型结构设计的电池表现出良好的2CC／5DC倍率循环特性，循环850次容量保持90％左右，不同倍率放电电流下电池表面温度分布及温度梯度小，3个位置温度在63．6～74．8℃，对电池内部膜片的表面反应活性影响较小。这种新型结构电池有助于改善单体电池及电池组的综合功率性能。

压电式二维微定位平台的率相关迟滞建模

为了描述压电式多维微定位平台的率相关迟滞非线性特性,提出了一种基于Hammerstein模型的建模方法。以一种二维微定位平台为对象,平台动态模型是由静态迟滞非线性部分和一个线性动态系统部分串联组成。静态非线性部分由改进的Prandtl-Ishlinskii模型描述,线性动态系统部分由外因输入自回归模型(ARX)模型描述,并给出了模型参数辨识方法。为了验证所建立的Hammerstein模型有效性,搭建了实验平台进行实验验证。实验结果表明,对平台施加不同频率电压信号,由Hammerstein模型得到的预测位移和实测位移相对误差范围为1%~5%,预测位移与实测位移接近,说明所建立的模型能精确描述微定位平台的率相关迟滞特性。

稻谷储存时间对米排粉碎粉率和柔韧性的影响

用不同储存时间的早籼稻谷经碾磨粉碎后制作米排粉,研究了稻谷储存时间对米排粉碎粉率和柔韧性的影响,用红外光谱和X射线衍射测定了米排粉中米淀粉的晶体特性。结果表明,延长稻谷储存时间可以减少米排粉碎粉率,增加柔韧性。宜选用稻谷储存时间超过15个月的稻谷制作米排粉。米排粉中的米淀粉原有A型晶体结构消失,形成了在2θ为13°和20°有明显吸收峰的新的晶体结构。延长稻谷储存时间,有利于米排粉中的米淀粉形成更富柔韧性的B型、V型混合的晶体结构。