关键词： 锂离子电池   寿命预测   健康状态   变异粒子群优化算法  

摘要： 随着锂离子电池在日常生活中的广泛应用,其寿命问题日益突出,并且在电池的循环过程中,影响其性能的因素很多,包括内部材料的损失以及外部环境的变化等,它们都会对电池的健康状态(state of health,SOH)产生影响,严重时可能会对人的生命财产造成损失,对其商业化的应用造成阻碍。因此,时刻掌握电池的SOH很有必要。针对SVM模型参数优化等问题,提出一种结合SVM和变异粒子群优化算法(variance particle swarm optimization,VPSO)的算法,将SVM参数作为VPSO的优化目标。实验表明:VPSO-SVM模型的预测准确性较高。

关键词： 共沉淀法   磷酸铁锂   前驱体   热处理  

摘要： 以硫酸亚铁、磷酸、氢氧化锂为原料,通过共沉淀法合成磷酸铁锂前驱体,再经过焙烧得到高倍率性能磷酸铁锂复合材料(LiFePO4/C)。研究了前驱体焙烧过程中温度对样品形貌及电化学性能的影响。结果表明:产出物相为磷酸铁锂,颗粒呈现较好的球形形貌,750℃煅烧得到的样品显示出最高的电化学性能,电导率为5.10S/m,振实密度为1.19g/cm^3,在0.1C倍率下首次放电比容量达到145.8mAh/g,内阻为139.64Ω,循环伏安曲线上下对称,有很好的循环可逆性。

关键词： 锂电池   热失控温度   喷射火焰   最大质量损失速率   放热量  

摘要： 为明确锂电池的火灾危险性,对不同数量磷酸铁锂电池组火灾时的电池表面温度、火焰形态、火焰温度、热释放速率、质量损失损率以及可燃气体体积分数等燃烧特性参数进行试验研究。结果表明:磷酸铁锂电池组的热失控温度约200~300℃,呈现集中燃烧,气相火焰温度可达1100℃;磷酸铁锂电池组电池数量增加,喷射火焰出现的次数增多,热释放速率峰值相应出现;电池组最大质量损失速率随电池数量的增加呈幂函数变化,放热量与电池数量的1.28次方成正比。

关键词： 锂电池   电子电路   等效建模   参数辨识   最小二乘  

摘要： 为了完整地了解磷酸铁锂电池的内部结构及工作特性,需要进行等效建模对其进行精确的参数辨识。以容量10Ah的磷酸铁锂电池为研究对象,选取PNGV模型进行特性分析,并用最小二乘法进行参数辨识。通过磷酸铁锂电池的充放电实验,表征出电池的充放电特性;通过OCV与SOC的标定实验,拟合出OCV与SOC之间的函数关系;通过HPPC实验研究,利用公式对模型各个参数进行计算,再通过最小二乘法拟合得到各参数的非线性规律。通过实验估算出PNGV模型中电容Cb的变化趋势,在客观上体现出电池对电量变化的敏感程度。以上几种实验结果表明,模型仿真与实测结果之间的误差平均值约为3.062 mV,最大误差为37 mV,基本反映出磷酸铁锂电池的工作特性,为动力电池的SOC估算及磷酸铁锂电池应用领域的仿真研究提供了理论基础。

关键词： 开路电压法   SOC估算   磷酸铁锂电池  

摘要： 为了提高磷酸铁锂电池的安全性和使用寿命,需要对电池中最重要的参数--荷电状态(state of charge,SOC)进行有效的估算。因此,对电池SOC的估算方法进行研究,通过一种精简的开路电压法可以快速并相对准确地估算磷酸铁锂电池的SOC,相关充放电实验确定了开路电压与电池SOC的对应关系,并分别选用静置前后的开路电压对电池的SOC进行估算。结果表明在磷酸铁锂电池出色的性能基础上,这种简单快捷的开路电压法可以精确地估算其电池的SOC。

关键词： 锂离子电池   纳米复合壳体结构   倍率性能   界面阻抗   循环性能  

摘要： 采用喷雾干燥结合低温微波水热法制备了LiFePO4/石墨烯复合正极材料,利用SEM、XRD、DLS等对其微观形貌、结构、粒度分布进行了表征,并利用恒流充放电、CV、EIS等测试研究了复合正极材料的电化学性能和电极动力学过程。结果表明,与未包覆的样品相比,石墨烯包覆的LiFePO4具有优异的倍率性能(5 C放电比容量为125.4 mAh·g^-1)和循环稳定性(1 C条件下100次充放电后容量保持率在95%左右)。包覆石墨烯后LiFePO4正极材料的电荷迁移电阻减小,电化学可逆性增强,从而提高了材料的倍率性能。提供了一条提高磷酸铁锂正极材料电化学性能的简便途径,具有良好的应用前景。

关键词： 调节pH   磷酸铁锂   电化学性能   恒电流充放电技术   银/氧化石墨烯的复合  

摘要： 以乙二醇作溶剂,采用溶剂热法,调节不同pH,合成了不同形貌的磷酸铁锂(LiFePO4)纳米材料。对其进行银(Ag)/氧化石墨烯(GO)的复合,制得正四棱柱状LiFePO4/Ag/RGO三元复合材料,并对其进行了测试。结果表明,在不同pH条件下合成的LiFePO4/Ag/RGO三元复合材料均为橄榄石晶型LiFePO4,在pH=10,0.2C倍率放电条件下,LiFePO4/Ag/RGO三元复合材料的放电比容量达到154.06mAh/g,1C条件下50次循环容量保持率在96%以上。

关键词： 升降压型变换器   反激式变压器   多层混合   主动均衡  

摘要： 针对单体磷酸铁锂电池的不一致性而引起的电池寿命和效率等问题,提出一种基于Buck-Boost和反激式变压器均衡电路相结合的多层混合主动均衡树拓扑结构电路,采用多层双单元直接交互分布式优先均衡的二分法均衡策略,缩短了任意两节单体电池相距较远时的均衡路径,降低了能量在传递过程中的消耗,提高了电池组均衡的效率。采用Matlab/Simulink软件进行仿真结果表明,该均衡电路比传统单层Buck-Boost均衡电路时间缩短了20%,16节磷酸铁锂电池多层混合主动均衡前后的电压差异性减少了88.35%。该均衡结构电路可以快速有效地改善单体电池间的不一致性。

关键词： 磷酸铁锂电池   PNGV模型   直流变换器   三相交错并联   直流短路特性  

摘要： 文章主要描述船用磷酸铁锂电池动力系统的系统组成、原理及其短路特性,详细分析磷酸铁锂电池的PNGV模型、直流滤波器选型计算和直流变换器的工作原理。通过HPPC测试获取磷酸铁锂电池的PNGV模型参数,根据直流变换器的纹波特性选择其最优工作区域。最后从系统特性出发,分析磷酸铁锂电池动力系统短路的等效电路,针对电池侧和直流电网侧的短路情况进行深入研究,并通过MATLAB/Simulink平台仿真验证了理论分析的正确性。

关键词： 储能电站   磷酸铁锂电池   电池组技术  

摘要： 从磷酸铁锂电池组的电压、温度和SOC(标定剩余容量)等典型异常和告警现象深入分析,对电池 组的设计、选型和结构进行研究,探索更为安全、合理、高效的电池组设计方式。