锂离子电池固态扩散阻抗的Voigt建模与参数辨识

固态扩散阻抗表征锂离子电池电极性能,为测试和改进电极材料提供了便利。将可兼顾分析电极参数影响和模拟过电压且具有物理意义的Voigt模型从表示正极平面、球形颗粒阻抗推广至圆柱形颗粒阻抗模型用于石墨等负极材料,将颗粒粒径等电极参数与模型参数相关联,建立模型过电压表达式,分析电极参数对电压的影响,并引入具有全局搜索方式的花朵授粉算法将表达式拟合电压测量值,得到模型参数的最优解。进一步地将该模型用于商用磷酸铁锂电池的测试分析,预测电极在各类工况下的固态扩散过电压,为锂离子电池电极材料的开发和性能提升提供技术支撑。

考虑不确定性的电热耦合多能微网系统概率潮流计算

多能微网系统结构及设备耦合关系复杂,接入新能源的不确定性为系统运行带来巨大挑战。基于Beta拟合的光伏发电模型和两参数威布尔分布的风力发电模型,采用分解求解法进行了多能耦合潮流计算。然后对33节点电网和33节点热网耦合的多能源系统进行了算例分析,利用蒙特卡洛法提取不确定性样本,进一步提出了考虑光伏、风电和电、热负荷不确定性的概率潮流计算方法。最后运用该方法完成了概率潮流的算例分析,从概率潮流计算方法和各子网络的潮流计算结果两方面验证了方法的有效性。

基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析

由锂离子电池热失控引发的各类安全问题是目前电动汽车和大规模储能电站继续推广的一大瓶颈。电、热滥用是引发电池热失控的关键原因,研究锂离子电池的热失控现象对保证锂离子电池安全运行意义重大。基于锂离子电池热失控模型,系统研究了充电倍率、环境温度和散热条件等因素对锂离子电池热失控过程中电、热响应特性的影响。结果表明,相较于常温下的过充热失控过程,在过充-过热耦合作用下,电池热失控SOC会有所降低,当处于极端高温环境时,热失控在电池未充满阶段即可发生。在过热及低表面换热环境下,充电倍率对电池热失控SOC影响不大;在过热及自然对流环境下,随着充电倍率增加,电池热失控SOC提高,热失控时间提前。本研究为可靠的电池安全预警技术开发提供了支持。

钠离子电池健康状态预测

钠离子电池健康状态(SOH)预测对于电池优化管理有重要意义,但由于钠离子电池老化机理复杂,影响因素众多,精准SOH预测挑战巨大。为此,本研究从健康状态时序测量数据出发,提出了基于双指数模型的粒子滤波法(DEM-PF)和基于小波分析的高斯过程回归法(WA-GPR),以实现钠离子电池单步SOH和剩余可用寿命(RUL)预测。前者直接采用双指数函数构建时序SOH数据模型,并结合PF算法进行模型参数更新;后者采用小波分析实现时序SOH数据多尺度解耦,采用GPR构建各尺度数据模型并进行融合后实施预测。实验结果表明,相比DEM-PF方法,WA-GPR方法的单步SOH和RUL预测效果更好,单步SOH预测均方根误差为0.8%,RUL预测误差最小为3次循环,从而为钠离子电池管理提供有效支撑。

弛豫时间分布函数应用于电化学阻抗谱分析

电化学阻抗谱作为一种现代测试手段,对测试和提高锂离子电池的性能提供了便利。由于电化学阻抗谱无法直观地反映电池内部的结构以及电化学过程,且常用的等效电路模型方法在分析电化学阻抗谱上存在一定的局限性,因此引入了弛豫时间分布函数方法用于分离和量化电池内部的电化学过程。构建了一套完整的用弛豫时间分布函数方法分析锂离子电池的电化学阻抗谱的流程,并成功应用于磷酸铁锂原型电池的电化学阻抗谱分析中。

一种锂离子软包电芯比热容的实验测量办法

电池包热管理包含以下工作内容:采用实验手段评估电芯/电池包在不同倍率下充放电的产热情况;采用热仿真手段模拟电芯/电池包的温升情况。而采用实验手段测量电芯比热容是上述热管理工作的基础。针对软包电芯详述一种比热容实验测试方法、以及相关实验的数据处理与结果修正办法。该方法允许企业或高校在无加速绝热量热仪(绝热量热设备)前提下,仅在空调室内采用石棉、加热片、靶材料及温度采集装置即可对(待测)软包电芯比热容进行测量、修正,且原理同样适用于钢壳电芯。

神经网络在电池中应用的专利分析

阐述神经网络在电池中应用的中国专利状况,探讨中国专利数据的分析和挖掘,包括专利的时序分布、来源国家和地区、主要申请人、主要技术主题,揭示了该技术领域当前的专利活动特点,提出未来技术领域的创新特点,为我国在该领域的科技创新和产业化提供参考依据。