一种全钒液流电池组的SOC均衡控制方案

针对全钒液流电池组因单体电池性能差异导致的在充放电过程中出现的过充过放等不良现象,提出了一种简单高效的全钒液流电池组均衡控制方案。采用卡尔曼滤波法对电池荷电状态(SOC)进行在线估计,以此为依据对钒电池组进行均衡。通过能量转移均衡电路,用超级电容进行四个电池的均衡。能量转移均衡电路通过调节MOS管的开关状态和频率,使得单个电池值与四个电池的PSOC值靠近。仿真实验数据证明该方法改善了钒电池电性能差异问题。     

便携式蓄电池参数测试仪的设计与实现

在整组蓄电池放电过程中,决定电池组供电时间的瓶颈因素是电池组中的容量最小电池的容量,因此及时检测并处理电池组中最小容量电池(劣化电池)是关系到备用电源能否安全正常供电的关键因素.设计中以单片机AT89S52为控制核心,通过大电流放电法来测试蓄电池的有效容量,找到劣化电池,并能记录实时多组电池测量数据,具有"虚拟电池"功能,确保电池组更长的供电时间,可以实现自动检测和充、放电维护,在异地修改和测控成为可能.     

并联电池组充放电均衡器及均衡策略研究

成组的单体电池需要进行能量均衡,以消除单体电池能量不一致给电池组性能造成的不利影响.使用并联电池组充放电均衡器,当任一单体电池达到所设定的充电截止电压时,均衡器可将该单体电池隔离出充电电路;放电过程中通过Cuk斩波电路给能量最低的单体电池补充能量,减小该单体电池的放电速率,从而实现充放电过程能量均衡.通过对4个单体电池组成的电池组进行仿真和均衡实验,结果表明该均衡器能够实现快速均衡,并有效地降低电池不一致程度.     

电动汽车用动力电池组性能测试系统

介绍了新研制的电动汽车动力电池组性能测试系统。该系统以工业控制计算机为核心,采用全桥逆变器作为充电器主电路,Cuk变换器作为放电器主电路,可根据多种控制时序自动完成充放电过程。另外该系统还具有实时采集与显示数据、数据自动保存及处理、数据及曲线打印等多项功能,并可用于电动汽车动力电池实际运行状况的模拟。大量试验证明,该系统性能稳定,测试结果准确,完全可用于电动汽车动力电池组的性能测试。     

基于双层准谐振开关电容的锂电池组均衡方法

电动汽车用动力锂电池组一般采用多个电池单体串并联的结构,由于电池单体本身的不一致性,需要在电池组充、放电过程中进行能量的均衡控制。采用双层准谐振开关电容的均衡方法进行串联电池组的能量主动均衡,通过对常规双层开关电容均衡方法的改进,利用准谐振软开关实现开关的零电流导通和截止。仿真及实验结果验证了该方法的有效性。     

基于动态生热模型的18650电池温度场建模仿真

为研究18650动力电池放电过程中温度场变化规律,采用实验与数值仿真相结合的方法,通过实验获得不同SOC下直流内阻与放电倍率数据,建立单体电池生热速率随SOC及放电倍率变化的动态模型,基于该模型利用有限元方法建立了单体电池三维热模型并进行仿真模拟。仿真与实验结果表明,仿真的温度变化与实验吻合,该模型可以很好地模拟不同倍率放电条件下电池的温升情况,为电池组的热管理提供了方法。     

双极性锌银贮备电池组电解液分配系统的研究

双极性锌银贮备电池组激活瞬间电解液分配的均一性,直接影响到电池组的电性能。与传统的单极性锌银贮备电池组相比,双极性锌银贮备电池具有许多优点。本文用优选进液垫片的方法改进双极性锌银贮备电池组电解液分配系统,确定合适的进液系统分配系数,组装实效电池组进行放电试验,改善了电池组的电性能。经实验与分析得出,用中心孔径为３．５ｍｍ的进液垫片粘在双极性片基上制成的电池组,放电性能最佳,它的分配系数λ值也正好接近经验数据１。     

基于反激变换器的双目标直接均衡方法

新能源汽车串联电池组各单体间不可避免的不一致性将会降低电池组的能量利用率及循环寿命,甚至危及新能源汽车使用安全.为改善串联电池组的不一致性,该文创新性地提出一种基于反激变换器的均衡拓扑,利用结构简单可靠的反激变换器实现均衡能量在整组电池和任意单体间转移,所提出的拓扑减少了储能元件的数量,降低了均衡系统的体积,而且能量传递的一次侧仅需一组控制信号,降低了控制难度;在此拓扑基础上,提出一种双目标直接均衡控制策略,将充电过程和放电过程的均衡合二为一,同时实现充/放电过程最高端电压的降低和最低端电压的升高.仿真及实验结果表明,该文所提新型均衡方法具有良好的动静态均衡效果,能够显著地改善串联电池组的一致性.     

液冷管道对动力锂电池组温度场影响研究

锂电池被广泛用于电动汽车来代替传统能源,但由于锂电池适宜工作最高温度为50℃,所以有效控制电池组温度对于电动汽车设计尤为重要。建立了液冷散热锂离子电池组有限元模型。对不同流道数量的电池组进行仿真,可知增加流道数量能够降低电池组最高温度;分别对相同截面积的圆形和矩形流道电池组进行放电过程热仿真,可知采用矩形流道能比圆形流道更能有效降低最高温度,但同时会提高电池组内最大温差;对不同长宽比的矩形截面流道电池组进行仿真,可知增大流道截面长宽比,能有效降低电池组的最大温度,但过量增大截面长宽比会提高电池组内温差,使电池组的均温性能下降。     

锂离子电池组容量差异辨识方法研究

电池组中普遍存在的不一致性问题,是制约电池组可用容量的重要因素之一。电池组内电池单体参数的差异性是描述电池组性能的重要指标,其中容量差异直接与电池组可用容量和优化控制等息息相关。文中对充电电流变化时电压曲线可进行简单缩放进行合理假设。基于该假设,建立一种快速容量差异辨识的方法,并从多种角度分析验证该方法的合理性和适应性。采用容量增量分析法修正SOC和内阻造成的估算误差。将该方法应用于具有较高电压采样精度和宽SOC工作范围的电池组充电数据上,基础算法误差低于2.5%,经修正后辨识误差可小于1.5%。该方法可以用于描述电池组内单体容量的不一致性,为电池组的均衡和维护提供参考。     

黄河下游平滩河槽形态与水沙搭配之关系

概括总结了对黄河下游断面几何特征与水沙关系(断面河相关系)的研究现状,基于"记忆"效应提出了几何特征与前期水沙的公式,利用1969～1996年水沙资料以及1973～1996年花园口～利津河段统测断面资料进行了统计分析,建立了花园口～高村、高村～艾山、艾山～利津河段平滩几何特征与前期水沙参数的(沿程河相)关系,认为各河段断面平滩几何特征与前期(前4年)水沙搭配条件有关,前期冲淤对断面形态的影响可以通过水沙搭配来反映,边界条件对断面形态的影响可以通过水沙参数的指数来反映.     

粉煤灰排放量的灰色预测模型

论述了灰色控制系统理论的概况及灰色控制系统中主要预测模型——模型的建立方法和步骤,并以全国火力发电厂“八五”期间粉煤灰排放量的统计资料为依据,建立了全国火力发电厂粉煤灰排放量的灰色预测模型,并预测了我国“九五”期间全国火力发电厂粉煤灰的排放量。     

基于脉冲特征参量表征划伤的XLPE电缆终端局部放电特性

安装电缆终端附件时,锋利的刀具使主绝缘留下划痕并容易引发放电,对电网的运行造成安全隐患.文章在10 kV下对距离截断层10 mm、30 mm、50 mm和70 mm含纵切划伤的XLPE电缆进行局部放电试验.提取放电脉冲波形,并对各缺陷电缆的放电脉冲进行分析,分析脉冲正、负波形的下降时间Tr+、Tr-;上升时间Tf+、Tf-;宽度Tw+、Tw-;持续时间Tl以及峰值绝对值p等特征量及其差异度.另外,对各脉冲功率谱作归一化研究.研究结果表明,随着划伤远离截断层,正半周的放电脉冲向右偏移并且与负半周脉冲距离减小;T-、Tf+、Tw+、Tl和p能更好地体现划伤位置及放电程度;随划伤与截断层距离增加,放电脉冲功率谱形状由"上窄下宽"向"上下较窄"演变.根据脉冲的特征参量分析局部放电特性,为识别划伤位置及严重程度提供了依据.     

正弦激励的大气压空气放电过程和作用机制

为了从机理上研究大气压介质阻挡表面放电,采用数值方法模拟了正弦激励下的放电过程,得到了随时间变化的电子浓度、离子浓度、电场、电极电流以及体积力,分析了放电电流特征,发现等离子体放电起动时的伪辉光-辉光-丝状放电模式转换过程,电子雪崩不对称-电场不对称-体积力不对称是正弦激励产生单向体积力的机理,"推-拉"机制为等离子体流动控制的作用机制,而负半周期诱导速度更大的原因在于粒子惯性延迟。最后,提出了一个初步的电势优化波形。     

基于脉冲波形时域特征的局部放电识别

建立了一套数字化实时高速局部放电波形测量系统,由简单实验室模型和工业仿真模型取得了不同类型局部放电的脉冲电流波形,包括空气中和油中尖板电极放电,电机模型线棒内部气隙放电,线棒端部沿面放电,用分段的时域数据压缩法提取了脉冲波形特征,采用分级人工神经网络进行放电模式识别,以得较好效果。     

基于场路结合法的杆塔冲击接地阻抗计算

对于杆塔的冲击接地阻抗,提出利用电磁场和电路相结合的方法进行计算。该方法将接地体划分为多个导体分段,考虑了导体段之间互感的作用,兼顾了计算效率和计算精度。与权威的接地网计算软件CDEGS进行对比,验证了计算结果的可靠性和理论的正确性。     

基于超声波法的变压器重症监护系统研制及应用

变压器局部放电超声波检测技术作为一种有效的绝缘诊断技术,目前已在超特高压变电站变压器故障诊断中广泛应用。借鉴重症监护医学领域技术,研制了基于超声波法的变压器重症监护系统,并应用于存在故障隐患或危急停运的变压器设备上。该系统以变压器局部放电超声波信号特征量为基础,结合现有的在线或离线特征量,如油色谱在线监测、数据采集与监视控制(SCADA)运行负荷等实时数据,采用数据融合的方法综合分析,实时检测并准确定位局部放电源。现场应用情况表明,该系统能够有效检测变压器内部放电性故障,为变压器状态诊断及检修策略的制定提供有效支撑。     

基于 Choi-Williams 分布和排列熵的开关柜局部放电类型识别

开关柜局部放电类型识别对了解绝缘状态并及时维护有着重要的指导意义。局部放电类型识别的关键在于提取局部放电信号的特征。提出一种Choi-Williams分布与排列熵相结合的局部放电超声信号的特征提取方法,利用Choi-Williams分布获得局部放电超声信号的时频特征,求解局部放电超声信号的排列熵,得到信号时间序列的复杂度特征量,与时域特征量组合成特征向量,使用粒子群算法优化的BP神经网络对放电信号进行分类识别。实测数据分析表明,该方法对放电类型识别的准确率达到了96.67%,相较于传统的分形和时频分析方法,分别提高了11.67%和1.67%。     

110kVGIS局部放电故障定位技术的研究

为研究利用超高频法进行GIS局部放电的故障定位,研制了局部放电故障定位系统,定位系统由示波器完成对超高频信号的数据采集,数据处理与运算在计算机中完成,定位方法采用时间差计算法,利用互相关函数算法计算时间差。通过在GIS模型的不同位置设置放电源,进行定位实验,结果表明定位系统可以有效的检测GIS局部放电信号、实现局部放电故障的定位,系统的软硬件设计方案切实可行。