基于SOP动态一致性的退役动力电池模组筛选方法研究

针对退役电池初始特性参数不一致性,多因素影响下电池模组筛选效果不佳的难题,提出一种基于SOP动态一致性的电池模组筛选方法。首先,为表征退役动力电池梯次利用筛选时初始特性,选取退役动力电池的端电压、容量和内阻作为静态筛选的参量,并提出基于密度思想的改进K-均值聚类的静态筛选方法;其次,从静态筛选结果中选取一致性较好的单体电池,建立电压、荷电状态(SOC)、电池健康状态(SOH)等因素与功率状态(SOP)的特征关系,对退役动力电池SOP动态特性进行估计;最后,将SOP一致性较好的退役电池串联成组,建立SOP与电池模组寿命损耗关联关系,基于SOP动态一致性进行电池模组的动态筛选。通过仿真分析验证所提筛选方法的有效性,可有效延长退役电池的使用寿命。

储能用电芯及模组恒流和恒功率充放电对比研究

储能电站在电力系统的实际应用中都以恒定的功率来工作,一般以kWh和MWh等作为单位参数。但现阶段锂离子电池在研发、设计、生产和试验过程中通常用电量作为容量参数,以Ah作为单位参数。分别对锂离子电池的电芯和模组层级,以不同的充放电工况(恒流恒压充电/恒流放电和恒功率充放电)进行容量和能量测试,研究这两种不同的充放电工况对电芯、模组的容量和能量的影响,同时研究这两种不同充放电工况下,电芯、模组在充放电过程中的电流和电压变化情况。

分布式电池系统热平衡控制设计

为实现电池系统的温度平衡,提出一种基于分布式的独立输入并联输出(IIPO)电池系统架构的热平衡控制方案。在该系统中,热平衡系统、输出电压控制系统相互结合。在放电操作阶段,通过调节功率转换器的占空比,将调节后的总线电压保持在期望值,并引入电流控制回路来调节每只电池的放电速率,将调节后的电池放电电流保持在期望值,从源头上控制电池产热,以实现热平衡。所提出的热平衡控制器不需要额外的平衡元器件,电池的热平衡会在系统运行期间实现。提出并讨论了控制方案及可行性,并给出概念验证实验样机的理论基础和结果分析,评估和验证热平衡控制器的操作性。

储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究

为提高电池储能单元控制精度,保证储能系统高效稳定运行,研究了储能锂电池模组能量状态(state of energy,SoE)运行区间。在分析跟踪计划发电、风光功率平滑运行模拟工况,以及电池电压极差、电池电压标准差系数等评估指标的基础上,提出了储能锂电池模组SoE运行区间评估方法。然后,对实际运行的锂电池模组进行了跟踪计划发电、风光功率平滑模拟工况试验,并通过分析电池电压极差、电池电压标准差系数的变化,确定了2种运行工况下锂电池模组的SoE运行区间。研究结果表明,采用分析模拟工况试验中电池电压极差、电池电压标准差系数的方法能有效评估储能锂电池模组的SoE运行区间,为提高储能单元能量利用率提供了技术手段,对于保证锂电池储能系统高效稳定运行具有指导意义。

某锂电池模组不同工况放电性能研究

某锂电池模组以不同工况进行放电测试,通过测量放电过程中温度变化及放电容量,对该锂电池模组不同倍率、不同功率下的放电性能进行研究。结果发现:该锂电池模组3 C放电最高温度达到63.1℃,0.2C放电最高温度31.7℃,3 C放电容量为0.2 C放电容量的97.3%,表明随着放电倍率的增大,电池模组的温度上升,放电容量下降;该锂电池模组5000 W放电最高温度达到56.3℃,500 W放电最高温度30℃,5000 W放电容量为500 W放电容量98.4%,表明随着放电功率的增大电池模组的放电容量下降。说明,锂电池以不同倍率、不同功率放电会产生不同温度,不同的温度对锂电池放电性能有重要影响。因此维持在合理的工作温度对锂电池放电性能很关键,本文通过锂电池模组不同工况放电性能研究,为该电池模组后期装备热管理设计提供试验支撑。

某锂电池模组不同工况放电性能研究

某锂电池模组以不同工况进行放电测试,通过测量放电过程中温度变化及放电容量,对该锂电池模组不同倍率、不同功率下的放电性能进行研究。结果发现:该锂电池模组3 C放电最高温度达到63.1℃,0.2C放电最高温度31.7℃,3 C放电容量为0.2 C放电容量的97.3%,表明随着放电倍率的增大,电池模组的温度上升,放电容量下降;该锂电池模组5000 W放电最高温度达到56.3℃,500 W放电最高温度30℃,5000 W放电容量为500 W放电容量98.4%,表明随着放电功率的增大电池模组的放电容量下降。说明,锂电池以不同倍率、不同功率放电会产生不同温度,不同的温度对锂电池放电性能有重要影响。因此维持在合理的工作温度对锂电池放电性能很关键,本文通过锂电池模组不同工况放电性能研究,为该电池模组后期装备热管理设计提供试验支撑。

菲涅耳透镜下多结电池表面局部高辐射功率对短路电流的影响

为探索以菲涅耳透镜为聚光器的聚光光伏模组中,多结电池中心局部高辐射功率对短路电流的影响,测量菲涅耳透镜的高亮度光斑直径,并据此分别测试室内不同局部光照面积下和户外不同尺寸透镜下的GaInP/GaInAs/Ge三结电池的短路电流,利用电路网络模型分析实验结果。结果表明,短路电流与局部聚光的面积无关;小尺寸菲涅耳透镜聚焦下,沿光轴电流与辐射功率同步变化;透镜尺寸增大到一定程度,电池中心局部承受过高辐射功率,电流受峰值隧穿电流限制,宏观体现为焦平面处短路电流下降。电池放置在焦平面两侧,均可缓解局部高辐射功率,短路电流最高提升8.0%。