磷酸铁锂动力电池日历寿命加速测试与拟合

以磷酸铁锂系锂离子动力电池为例,利用性能衰减数据进行了动力电池寿命衰减模型的推导和寿命加速测试与评估方法的研究。研究发现该电池容量衰减符合1/2次方的衰减变化规律,利用该衰退模型建立寿命加速预测方法,根据电池在不同温度下的衰减速度,得出电池寿命随温度衰减模型,从而可以通过检测高温下的日历寿命并结合模型,推算出动力电池的实际日历寿命,可以解决动力电池寿命评估周期长和成本高的问题。     

基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型的建立

威布尔分布在产品的可靠性分析中起着越来越重要的作用.本文针对当前基于指数分布的可靠性分析存在的不足,提出了一种基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型,重点对模型的参数进行了估计,对两参数威布尔分布的极大似然估计进行了理论推导,得出了寿命分布模型中参数的似然方程.只要给定故障数据,即可利用该模型得到可靠性参数,并进一步得到产品的可靠性分布模型.     

基于分故障模式威布尔分布模型的电能表寿命预判及验证

现场运行故障电能表在不同故障模式形成机制及演化趋势各有差异,文中提出了一种基于分故障模式威布尔分布模型的电能表寿命预判方法.利用电能表进行历史故障数据实测,建立各故障模式失效率威布尔分布模型,根据拟合优度情况,优化部分故障模式预测结果,并对所有故障模式的阶段失效率进行累加;从而获得整体电能表的预期寿命.经现场电能表故障数据验证,表明该方法可有效对电能表寿命进行预判,同时可以预判同批次电能表可能潜在故障,有利于批次电能表状态更换、隐患排查.     

小样本失效数据下保护可靠性的贝叶斯-蒙特卡罗评估方法

保护系统的"高可靠性"导致基于大失效样本数据的可靠性评估方法遇到瓶颈,并将直接影响评估结果可信度,针对该问题,提出一种基于小样本失效数据的继电保护系统可靠性评估方法。首先,在分析继电保护装置的运行特性及小样本失效数据特点的基础上,通过拟合优度检验确定以威布尔分布作为失效数据的寿命分布;其次,利用小样本数据进行回归分析得到威布尔分布的参数,选取蒙特卡罗抽样得到的子样作为贝叶斯分布的先验分布;最后通过贝叶斯理论得到后验概率分布并求其全概率得到装置的可靠度和故障概率密度等可靠性指标。算例分析验证了方法的有效性。     

变电站设备优化维护寿命效率指数建模

采取合理预防措施对于降低设备的故障率具有重要意义，本文提出一种变电站设备优化维护寿命效率指数模型。描述了设备的概率和可靠性评估，采用威布尔分布对设备的失效概率进行建模，对变电设备故障模式的可靠性和可维护性功能进行分析，从而利用威布尔分布中的泰勒级数建立了变电站设备寿命效率指数模型，基于寿命效率指数，可以分析设备在有无维修情况下的寿命。通过仿真验证了维护策略在提高变电站设备使用寿命方面的有效性。仿真结果表明，不断增加的故障率会降低设备的使用寿命，并导致设备寿命低于其预期寿命，而本文的维护策略可以延长变电站设备的使用寿命。     

基于灰色-三参数威布尔分布模型的继电保护装置可靠性参数估计

由于小样本问题的存在使得继电保护装置可靠性评估受到限制,提出一种基于三参数威布尔分布的灰色估计法。首先针对继电保护装置故障数据投运初期可靠性高的特点,引入了相对于二参数威布尔分布有明显改善的三参数威布尔分布作为继电保护装置可靠性的分布模型,门限参数的引入可以更直观的判断继电保护装置进入损耗期的时间点;其次为解决失效样本少的问题,通过结合灰色模型与三参数威布尔分布模型,得到一种针对小样本灰色–三参数威布尔分布模型,并对继电保护装置可靠寿命进行参数估计;最后通过实例计算与其他方法进行对比,证明了新方法对小样本继电保护装置进行可靠性参数估计时在保证高精度的同时计算速度更快。     

基于步进应力加速寿命试验的硅压力传感器寿命预测

通过提高硅压力传感器的高温环境应力,研究制定了其加速寿命试验的设计方案,进行了步进应力加速寿命试验。利用线性回归方法完成了试验数据的统计和分析,应用威布尔分布函数描述其寿命分布并完成了常温应力下的寿命预测。研究结果表明,试验设计方案是正确可行的,硅压力传感器的寿命服从威布尔分布,其加速模型符合阿伦尼斯方程,加速参数的精确计算确保以后在很短的时间内便可估算出在正常应力下的寿命。     

采集终端寿命分布模型的参数估计方法分析

利用三参数威布尔分布模型对采集终端的寿命分布进行建模,并用Monte Carlo模拟方法分别比较了由极大似然法,相关系数优化法和灰色估计法拟合得到的威布尔分布的三参数的拟合特性,得出了这3种方法的拟合精度和适用范围。相关结论对正确选用威布尔参数估计方法评估采集终端的可靠性具有一定的指导作用。     

变压器油纸绝缘可靠性的威布尔混合评估模型

油纸绝缘是电力变压器内绝缘的主要组成部分,其可靠性水平直接决定着变压器的正常运行。为此,提出了一种基于威布尔分布模型的变压器油纸绝缘可靠性评估方法,用于评估变压器油纸绝缘的可靠性,保证油浸式电力变压器的可靠运行。该方法在对相关特征参量进行深入分析的基础上,确定了聚合度、糠醛体积分数、酸值等7个特征参量作为反映变压器油纸绝缘可靠性的特征参量,并建立了油纸绝缘可靠性评估的威布尔混合模型;根据各特征参量的试验数据,利用极大似然参数估计法计算模型参数,得出相应可靠度的威布尔分布模型;应用熵权法计算各特征参量对应子体评估模型的动态权重,较好地反映了各子体评估模型在混合评估模型中的重要程度以及试验数据的全面性与准确性对混合评估模型的影响;最后通过不同寿命阶段的变压器油纸绝缘的可靠性评估实例验证了该方法的可行性。     

空调器寿命的可靠性分析探讨

阐述了可靠性的基本理论，解释了可靠度、故障率及故障概率密度函数的意义，对常用的几种分布做了详细描述，叙述了威布尔分布的原理；通过对试验数据进行指数分布和威布尔分布的拟合优度检验，确认空调器的寿命分布大致符合威布尔分布的规律。并运用多种方法对其进行了可靠性点参数的求解，结果相差不大。叙述了以温度为主要反应应力的加速寿命试验的概念，结合试验结果及可靠性计算对此款机型的可靠性进行了分析预测；最后阐述了可靠性分析的作用和意义。     

慢脉冲快速充电均衡性的研究

由于阀控式铅酸(VRLA)电池中单体电池内阻、电压和容量的不一致,导致使用过程中差别扩大,使电池组循环寿命缩短。分析了电池组性能差别扩大的原因,研究了慢脉冲快速充电方法的充电性能。结果表明:该方法有利于VRLA电池的均衡充电,抑制单体不一致性的扩大,延长电池组的寿命到700次循环以上。     

不同循环周期锂离子动力电池热失控特性分析

热失控作为锂离子电池的失效方式之一,对研究动力电池的热安全性具有至关重要的作用。以26 Ah软包型锂离子动力电池为研究对象,结合混合动力脉冲能力特性(HPPC)测试和交流阻抗测试两种方法,利用扩展加速量热仪(EV+ARC)来研究不同循环周期下动力电池的电化学行为和热失控行为,并进一步考察电池的热稳定性和安全性。结果表明,电池经过常温下1 000周循环后容量下降至83%,直流内阻随循环次数增加而增大。从热失控曲线来看,随着循环次数的增加,电池自产热温度呈现总体下降,说明不断循环老化的电池SEI膜热稳定性逐渐变差。交流阻抗谱显示,SEI膜与电解液的阻抗随着循环次数增加而增大,说明SEI膜与电解液结构和成分随着循环周期的变化是影响其热稳定性的关键因素。     

基于NEDC工况的动力电池使用寿命测试方法研究

针对目前动力电池的循环寿命测试方法和电动汽车用动力电池的行驶里程无法对应的问题,在电动汽车的实际使用工况统计数据的基础上,结合NEDC工况,设计了基于NEDC工况下的动力电池寿命测试方法。通过实验测试发现,该测试方法可以较为准确地反映动力电池在电动汽车上的行驶里程,对于评价动力电池在电动汽车上的应用性能具有很好的参考性。     

慢脉冲快速充电加速铅酸蓄电池寿命测试的研究

长期以来,铅酸蓄电池循环寿命测试是一项既费时又费力的艰巨工作。一般情况下,很难获得为数众多的蓄电池循环寿命测试数据。然而,蓄电池循环寿命测试是蓄电池性能好坏的最终判据。所以,蓄电池循环寿命测试一直制约着高性能蓄电池的研究开发以及蓄电池生产工艺过程的质量控制和产品性能的改善提高。本文作者设计了加速蓄电池循环寿命测试方法,即采用慢脉冲快速充电,且按相关的标准进行放电,研究发现取得了很好的效果。     

铅酸蓄电池加速寿命试验方法的研究

根据可靠性技术中的加速寿命理论,选取充电电流作为加速变量,对铅酸蓄电池的加速寿命试验方法进行研究。以48 V电动自行车中使用的6-DZM-12型号的铅酸蓄电池为测试对象,并对试验结果进行分析。试验结果表明铅酸蓄电池的充电电流与循环寿命符合逆幂律方程的关系。采用加速寿命试验可以大大缩短铅酸蓄电池循环寿命试验的考核和测试时间,利于生产厂家研发新产品和用户快速检验铅酸蓄电池的循环寿命。     

动力电池均衡充电控制策略研究

针对动力电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异会在充放电过程中不断增大,最终导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短的问题,分析动力电池组均衡充电控制系统的电路模型,研究电池组快速充电的方法,提出一种能够消除单体电池性能差异对动力电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略.该控制策略根据电池组中单体电池的不同状态,通过均衡电路微调单体电池的充电电流,从而实现电池组的快速均衡充电.在72V/120AH铅酸蓄电池组上进行对比充电测试,实验结果证明了该控制策略的有效性.     

一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略

电动汽车用动力电池组都是由多个单体电池串联而成,由于单体电池的性能不可能完全一致,串联使用过程中,初期的细微差异在每次充放电的放大作用下,一段时间后单体电池间的性能差异就会逐渐增大,从而导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短。通过分析电池组提前失效的原因,针对耗散型均衡控制电路,深入研究电池组均衡充电控制的电路模型,并在此基础上提出一种既能够实现电池组快速充电,又能够消除单体电池不一致对电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略。根据所提出的均衡充电控制策略,对72 V/120 AH铅酸蓄电池组进行对比测试,实验结果说明了该策略的有效性。     

软包装磷酸铁锂电池特性

研究了软包装锂离子电池不同工作SOC范围的循环寿命及电池利用率和夹板在循环寿命改进中所起到的作用,优化电池应用方法.实验电池分别在SOC 0％～100％、10％ ～ 90％、20％～80％和30％～70％之间进行循环,结果表明减小电池工作SOC范围对电池寿命影响不大,但电池利用率明显降低;夹板对电池循环寿命改进明显.软...     

深循环用VRLA电池正极铅膏研究

通过对不同阀控铅酸电池正极铅膏的研究,发现降低活性物质利用率和提高充电效率是提高电池循环寿命的有效途径,不同H2SO4、H2O、PbO比例的正极铅膏配方对循环寿命无明显影响.通过XRD、SEM分析,发现添加荆A和B的加入未改变电池正极活性物质的结构和形貌.加入添加荆A,电池充电效率提高,加入添加剂B,电池极板孔率降低.     

提高MH-Ni电池循环寿命的研究

循环寿命是MH Ni电池的重要指标之一。从材料的角度综述了MH Ni电池循环寿命下降的原因 ,指出负极贮氢合金性能的衰减、正极氢氧化镍性能的恶化和隔膜本身性质的变化所带来的碱液丧失是导致MH Ni电池循环寿命降低的主要因素。同时 ,指出优化负极合金的组分 ,对合金进行表面处理可提高合金的抗粉化、氧化或耐酸碱腐蚀的能力 ;通过添加合适的添加剂如Co、Zn、Cd等可提高氢氧化镍的活性 ,抑制镍电极的膨胀并提高镍电极的充电接受能力 ;选用面电阻小、吸碱率大、综合性能好的隔膜可保证电池内合适的电解液量 ,从而也可以提高电池的循环寿命