基于马斯定律优化VRLA电池快充参数

分析阀控式铅酸(VRLA)电池充电时遵循的马斯定律,提出在充电过程中加入负脉冲放电去极化,减少过电势,既能提高电池初始充电可接受电流,又能提高充电可接受率的脉冲快速充电方法。制作用于12 V/20 Ah以下VRLA电池的脉冲快速充电电路,通过多次充电实验,确定具体的充电阶段和优化的充电参数。VRLA电池脉冲快速充电电路通过第一阶段较大电流恒流充电,在较短的时间内尽量充入较多的电量,第二阶段优化充电参数的脉冲循环快速充电,可减小电池的浓差极化,充电效率大为提高,从而达到快速、无损充电的目的。

阀控式铅酸动力电池装配压力的设计

装配压力是阀控式铅酸动力电池制造工艺的重要参数之一。研究了装配压力对电池初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率的影响,以及循环过程中湿态压力的变化。结果表明,装配压力过高或过低都会对电池的性能产生影响。确定装配压力的一个合理范围,保持合适的压缩比,可以对电池的初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率有可靠保证。

Self-Discharge in Valve-Regulated Sealed Lead-Acid Batteries

Ｓｅｌｆ－ＤｉｓｃｈａｒｇｅｉｎＶａｌｖｅ－ＲｅｇｕｌａｔｅｄＳｅａｌｅｄＬｅａｄ－ＡｃｉｄＢａｔｔｅｒｉｅｓＤＯＮＧＢａｏｇｕａｎｇ；ＺＨＡＮＧＱｉｕｄａｏ；ＣＨＥＮＺｈｅｎｎｉｎｇ（董保光）（张秋道）（陈振宁）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅ...

阀控铅酸蓄电池典型AGM隔板与HV隔板性质的研究

介绍了阀控式铅酸蓄电池中使用的典型超细玻璃纤维隔板与HV公司的添加有机纤维隔板的特性,分析了在充电前、充电后隔板的厚度变化、隔板中纤维的性状、拉伸强度的变化,探讨了在组装成电池后分别采用这两种隔板的电池在性能方面的优劣,特别是电池的大电流放电、恒功率放电性能。

深放电对阀控式铅酸电池性能的影响

通过阀控铅酸电池不同程度深放电的实验 ,研究了深放电对电池初期容量、荷电保持率、深循环寿命等性能的影响 ,并对影响性能的原因作了分析。研究表明 :由于电池深放电后进行再充电 ,α PbO2 与 β PbO2 相对含量的改变 ,从而引起了深放电后电池性能的改变。电池经过深放电有利于提高电池的初期容量但大大地缩短了电池的深循环寿命。

100V母线10kW级电源控制装置发展初探

为了满足通信卫星的负载功率不断加大的需求,在电源系统设计上采用了高效太阳电池、高比能量蓄电池和高性能电源控制装置(PCU),同时为了降低电流传输损耗,引入了100V高压母线体制。其中高压大功率电源控制装置是一次电源系统的核心设备,主要功能是完成太阳电池的功率调节和蓄电池的充放电控制。简述了"十五"期间国内100V母线10kW级电源控制装置发展概况,论述研制高压大功率电源控制装置的重点和难点。

空间应用中最大功率点跟踪技术研究

国外的空间应用特别是外层空间应用中,电源系统多采用最大功率点跟踪技术实现,并开始在轨应用,该项技术在国内尚处于初步分析验证阶段。对该项技术开展研究,归纳四种工程应用的最大功率点跟踪电源系统,同时结合工程应用,利用电子控制技术对方阵功率主动调节,实现了最大功率点跟踪,并进行测试验证。

空间电源系统放电调节器技术的应用研究

结合我国空间电源系统放电调节器技术的发展现状,介绍了几种常用的蓄电池放电调节器的工作原理,给出了每种电路拓扑的工作电流波形,分析了每种电路拓扑的优缺点和应用场合,并对空间电源系统放电调节器技术的发展趋势进行分析和总结。

计及储能放电折损的风储一次调频配置优化方法研究

以风储联合参与一次调频为背景,以风储联合系统调频收益最大化为目标,提出一种考虑季节性出力差异和储能不同荷电状态放电折损模型的容量配置方法。其次,根据调频特性和放电折损模型提出一种合理可靠的储能始末平衡充电方法。最后采用粒子群算法求解问题,分析储能变寿命模型下陆上季节性出力差异以及不同储能容量、下限对储能配置的影响。结果表明:所提方法能延长储能使用价值,有效提高风储全天候调频能力和收益。

基于Matlab的大功率电源控制器设计仿真

对电源控制器进行建模仿真可为系统的设计分析提供重要的指导作用。针对20 k W电源控制器,设计了全调节母线的模块化系统方案。基于Matlab/Simulink软件,构建了包含顺序开关分流调节器、蓄电池充放电调节器的仿真系统。通过设置合适的电路参数及控制参数,仿真系统可准确模拟多种工况下电源控制器母线的动静态响应。仿真结果表明设计的电源控制器能够满足20 k W负载的供电需求。

空间20kW电源控制器研究

鉴于卫星的功率随着有效载荷的需求不断增大,未来卫星电源对高效率、大功率电源控制器的需求将变得迫切。为了实现电源控制器的20 kW功率设计,采用了100 V母线体制,设计了全新的分流调节器、优化了传统蓄电池充放电调节器及基于FPGA的高集成智能管理单元。原理样机能够完成20 kW功率输出,满足未来卫星电源工程化的需求。

基于LQRI方法的蓄电池放电调节器控制策略

为提高卫星电源蓄电池放电调节器(BDR)的工作性能,基于带积分环节的线性二次型调节器(LQRI)设计方法提出了一种新型的BDR控制策略。首先根据BDR的工作机理,获得了系统的小信号数学模型,进而通过引入状态积分环节,实现了状态方程的扩维,最后通过定义二次型性能指标函数和加权矩阵,获得了一种新型的BDR状态反馈控制策略,有效消除了系统的稳态输出误差。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

影响阀控铅酸蓄电池深循环寿命的因素

研究了影响VRLA电池深循环寿命的一些因素 (如电池的板栅合金 ,AGM隔板 ,电池极板厚度 ,装配压力 ,充电模式等 ) ,并简要阐述了同批电池同一放电制度以不同的充电模式作深循环寿命对比试验的结果。结果表明 :(1)添加 1%～ 1.5 % (质量百分数 )锡于Pb Ca合金中能够使板栅恢复抗蠕变性能而防止了板栅的增长 ,延长循环寿命 ;(2 )采用最佳的极板厚度能够使电池达到最佳的比能量与循环寿命 ;(3 )优质的AGM隔板及较高的装配压力是防止电池寿命提前终结的重要因素 ;(4)充电模式是决定电池是否有较长使用寿命的关键因素 ;(5 )放电电流的影响也不容忽视 ,小电流放电条件下形成的PbSO4 比大电流放电条件下形成的PbSO4

基于非隔离型Weinberg变换器的放电调节单元分析与应用

文章以高压、大功率的载人航天器电源控制系统放电调节单元为应用背景,分析了非隔离型Weinberg变换器的拓扑特点、工作模态及小信号模型,对采用稳压环和限流环并联控制的环路进行建模、稳定性分析及验证测试。结果表明,基于非隔离型Weinberg变换器的放电调节单元具有良好的电能转换特性,能满足载人航天器电源新型应用的要求。

三相电压型PWM整流器建模与控制研究

结合三相电压型PWM整流器在蓄电池充放电系统中的应用,对三相电压型PWM整流器的工作原理、数学模型、控制策略以及调节器参数设计步骤进行了详细阐述和分析,最后给出了试验波形,验证了该控制系统的优越性。

光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析

在光伏发电系统中 ,蓄电池寿命要比所预定的短。充电率小和酸分层导致蓄电池极板底部处于欠充状态 ,加剧了硫酸盐化。而小电流放电下所形成的PbSO4 结晶颗粒粗大 ,这种结晶溶解困难 ,影响了PbSO4 转化为PbO2 的效率 ,最终影响了蓄电池的寿命。深度放电后 ,蓄电池的容量恢复程度和充电方法有关。适量的过充有利于蓄电池的容量恢复。提出一种新的控制策略。根据该控制策略 ,蓄电池的充电过程分为两个阶段 :全充阶段和脉冲阶段。全充阶段的充电终止电压采用模糊逻辑算法而得 ;脉冲充电阶段控制电压根据对蓄电池的浮充电压修正而得 :两阶段的控制电压都将根据环境温度进行补偿。

通信蓄电池健康度综合评价方法研究

阀控式密封铅酸蓄电池作为电力通信后备电源,是电力系统安全可靠运行的最后一道安全保障。近年来由于蓄电池容量下降及老化等故障而导致的重大事故不断出现,迫切需要对蓄电池的运行状态进行科学评判。论文针对电力通信的工作环境与运行方式,提出一种针对电力通信蓄电池运行状况的综合判定方法,能够在充电、放电和浮充等不同条件下对蓄电池的运行状况健康度进行全方位的科学判定,从而提前发现可能存在隐患的蓄电池单体,能够有效提高蓄电池的可性,具有较强实用性。

电网变电站直流系统蓄电池模型

建立电网变电站阀控式铅酸蓄电池模型,将变电站的负荷分为经常负荷(控制、保护信号装置等)、事故负荷(汽轮机、发电机润滑油和密封油泵等)、冲击负荷(断路器合闸线圈等)。采用容量换算法对蓄电池的容量进行检测,建立蓄电池充放电模型,即蓄电池充放电电压、电流和功率随时间、负荷变化的数学表达式。通过海志(HAZ)HZB2-300蓄电池验证,这里所建模型反映了蓄电池的充放电特性,该模型适用于变电站直流系统蓄电池监控系统。

阀控铅蓄电池在低温下的充放电行为

论述了阀控铅蓄电池在低温下的充放电行为，对影响铅蓄电池低温放电行为的主要因素：膨胀剂、放电电流密度、充电状态、温度、电解液密度及隔板饱和度进行了分析与讨论。由于贫液，阀控铅蓄电池更容易因电阻增大、离子扩散困难影响其低温大电流放电性能。但是，解决阀控铅蓄电池低温启动放电问题最主要的还是膨胀剂，以防止负极钝化。因低温条件下铅蓄电池的充电效率很低，为保持阀控铅蓄电池的性能，应避免对其进行低温充电。

高效填谷式电池放电变换器及并联控制方法

通过仿真分析比较了3种升压拓扑的优缺点,选择了填谷式移相全桥拓扑结构,并提出了一种跨导型双环控制的变换器,实现了电池放电变换器(BDR)模块的并联功率输出,设计了均流精度补偿器,提高了并联模块间的均流精度,并由外部电压环保证母线具有良好的动态响应。给出了1500W BDR模块的设计实例,实验结果表明:输出均流精度误差在1%以内,10%载效率为95%,半载效率为98.5%,满载效率大于97%,该并联控制方案及均流精度补偿器具有良好的动静态性能,为大功率的BDR功率扩展提供了有效的技术手段。