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基于多尺度健康因子-BEAST分解和SARIMA模型结合的锂离子电池剩余使用寿命预测
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作者 姚芳 韩永康 +2 位作者 李谦 汤雨 张正宣 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期77-89,共13页
锂离子电池的剩余使用寿命(RUL)预测对电池管理和安全性至关重要.现有的RUL预测方法多依赖大量历史数据,且在复杂工况下精度较低,计算负担重.为解决这些问题,本文结合健康因子(HI)、贝叶斯时序分解估计器(BEAST)和季节性差分自回归移动... 锂离子电池的剩余使用寿命(RUL)预测对电池管理和安全性至关重要.现有的RUL预测方法多依赖大量历史数据,且在复杂工况下精度较低,计算负担重.为解决这些问题,本文结合健康因子(HI)、贝叶斯时序分解估计器(BEAST)和季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA),提出了一种新颖的RUL预测方法.与传统方法不同,本文创新性地采用HI替代最大可放电容量,能够更精确地反映电池衰退过程;同时,结合贝叶斯时序分解估计器对HI进行分解与重构,提高了预测精度,减少了对大量历史数据的依赖;最后,利用季节性差分自回归移动平均模型对电池衰退的时序数据进行建模,显著提高了预测精度和计算效率.实验结果表明,以动态工况电池(CS#7)为例,所提方法在电池衰减5%时,最大相对误差小于2%,衰减10%时小于4.31%;相比LSTM和LSSVM方法,本文方法在MAE上分别降低了16.6%和25.9%,计算效率分别提高了55.2%和22.8%. 展开更多
关键词 锂离子电池 剩余使用寿命 健康因子 BEAST分解 SARIMA模型
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建设管理平台在供电系统工程建设方面的应用研究
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作者 邬猛 覃伟毅 +3 位作者 青仁 李春宇 崔德慈 朱国鹏 《中国设备工程》 2026年第1期57-59,共3页
本文针对供电系统设计与施工管理中技术手段单一及信息孤岛的问题,采用BIM技术构建的建设管理平台实现了从设计到施工的全程数字化、一体化管理。该平台通过信息整合提升了工程效率,优化了资源配置。研究首先回顾了BIM技术的发展历程及... 本文针对供电系统设计与施工管理中技术手段单一及信息孤岛的问题,采用BIM技术构建的建设管理平台实现了从设计到施工的全程数字化、一体化管理。该平台通过信息整合提升了工程效率,优化了资源配置。研究首先回顾了BIM技术的发展历程及其在供电系统工程项目中的应用潜力,提出了基于BIM的建设管理平台总体架构,并借助实际工程案例,证明了此平台在提升设计准确度、减少施工变更、节省成本及缩短设计周期方面的显著效果。 展开更多
关键词 建设管理平台 供电系统 设计 BIM
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二氧化硅纳米纤维素PAM基混合凝胶对柔性锌空气电池性能的影响
3
作者 刘志强 马景灵 +2 位作者 韦威风 姚一帆 汪厚宇 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期234-240,共7页
采用自由基聚合法制备了聚丙烯酰胺(PAM)、PAM-纤维素纳米纤维(PAM-CNF)、PAM-CNF-SiO_(2)凝胶,作为柔性锌空气电池的电解质。探究SiO_(2)和CNF添加对PAM基凝胶电解质表面形貌、吸液率、保水率以及离子电导率等性能的影响;并进一步将其... 采用自由基聚合法制备了聚丙烯酰胺(PAM)、PAM-纤维素纳米纤维(PAM-CNF)、PAM-CNF-SiO_(2)凝胶,作为柔性锌空气电池的电解质。探究SiO_(2)和CNF添加对PAM基凝胶电解质表面形貌、吸液率、保水率以及离子电导率等性能的影响;并进一步将其组装成锌空气电池,分别对其进行功率密度、放电倍率、恒流放电、充放电循环等电化学性能测试。结果表明:与PAM和PAM-CNF凝胶电解质相比,PAM-CNF-SiO_(2)凝胶具备较高的吸液率(669%)、保水率(73%)和离子电导率(367mS/cm),组装成锌空气电池后功率密度为24.28mW/cm^(2)、充放电循环时长可达61.35h、充放电循环效率为56.7%。在此基础上,通过在碱性电解液中引入KI获得的PAM-CNF-SiO_(2)-KI电池具备更低的充电电压(1.83V)、更高的循环效率(62.8%)、更高的功率密度(28.47mW/cm^(2))以及更久的充放电循环时长(69.14h)。使用SiO_(2)和KI作为PAM和CNF的增强剂,提供了一种制备高保水性凝胶电解质的通用方法,扩展了锌空气电池在可穿戴电子器件中的应用潜力。 展开更多
关键词 二氧化硅 纤维素纳米纤维 锌空气电池 聚丙烯酰胺 凝胶电解质
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第一性原理研究缺陷石墨烯负载Sm单原子催化剂对Li_(2)O_(2)分子氧化反应的催化机理
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作者 肖羽 柯强 雷雪玲 《物理学报》 北大核心 2026年第1期210-219,共10页
锂-氧电池虽有超高的理论能量密度,但实际应用仍面临氧化反应动力学缓慢、充电过电位高等严峻问题.大多数应用于锂-氧电池的单原子催化剂主要是基于过渡金属不饱和配位的d轨道,而稀土元素Sm有丰富的4f轨道电子.最近研究表明Sm单原子催... 锂-氧电池虽有超高的理论能量密度,但实际应用仍面临氧化反应动力学缓慢、充电过电位高等严峻问题.大多数应用于锂-氧电池的单原子催化剂主要是基于过渡金属不饱和配位的d轨道,而稀土元素Sm有丰富的4f轨道电子.最近研究表明Sm单原子催化剂在锂-硫电池中能提升多硫化物的转化,并在全电池实验中实现超稳定的循环性能.因此,本研究设计并优化了17种Sm单原子催化剂SmN_(x)C_(y)(x+y=4,6),通过稳定性和催化活性筛选出SmN_(3)C_(3)-1催化剂应用于锂-氧电池.通过研究对Li_(2)O_(2)分子的催化氧化,发现Li_(2)O_(2)分子氧化的速率决定步为第2步,充电过电位为0.52V.机理分析表明SmN_(3)C_(3)-1催化剂的d-f-p轨道杂化消除了对Sm原子4f轨道的屏蔽,促进了界面电荷转移,从而增强了对Li_(2)O_(2)分子的催化氧化.本工作为稀土单原子催化剂在锂-氧电池中的应用提供了新视角. 展开更多
关键词 锂-氧电池 氧化反应 Sm单原子催化剂 第一性原理计算
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锂离子电池储能系统火灾爆炸风险分析与防控技术研究进展 被引量:3
5
作者 陈素文 孔冠杰 +1 位作者 张亚雷 李国强 《中国工程科学》 北大核心 2025年第2期269-286,共18页
在全球碳中和与能源结构转型背景下,锂离子电池储能系统作为新型电力系统的核心基础设施,呈现规模化快速发展态势,但相应火灾爆炸风险已成为制约行业安全与可持续发展的关键瓶颈,如国内外锂离子电池储能安全事故频发,暴露出热失控机制... 在全球碳中和与能源结构转型背景下,锂离子电池储能系统作为新型电力系统的核心基础设施,呈现规模化快速发展态势,但相应火灾爆炸风险已成为制约行业安全与可持续发展的关键瓶颈,如国内外锂离子电池储能安全事故频发,暴露出热失控机制复杂、安全防控技术滞后、全生命周期管理不足等问题。本文以“机理-评估-防控”为研究框架,系统分析锂离子电池储能系统火灾爆炸事故的诱因与演化机理,识别“单体失效-系统扩散”多层级风险特征和影响因素,基于“本征安全-监测预警-多级防护”技术体系综述当前安全防控技术的研究现状与局限性。研究揭示了锂离子电池储能安全防控面临碎片化技术突破与系统性缺陷并存、成本效益失衡、新型场景风险涌现、全生命周期安全管理难等核心矛盾。为提高锂离子电池储能系统的安全韧性,提出了助力储能系统高质量发展的若干建议:聚焦锂离子电池安全基础技术研究,深化系统集成与工程化安全设计,强化全生命周期安全管理,优化标准体系和监管机制,完善应急响应和保险体系,促进产业链协同和跨学科融合。 展开更多
关键词 锂离子电池 储能系统 火灾爆炸风险 防控策略 安全韧性
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锂离子电池电化学-热-应力三维耦合建模及应力分布研究 被引量:2
6
作者 刘素贞 陈永博 +2 位作者 张闯 徐志成 金亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1307-1322,共16页
锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工... 锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工作过程中内部应力分布及演化的方法,以揭示应力对其寿命的影响,进一步提高设计和优化的效率。该文首先研究锂离子电池电化学、热、力的多物理场耦合机制,建立锂离子电池电化学-热-应力三维耦合模型;其次搭建锂离子电池充放电实验平台并测试不同倍率下电池的表面温度和表面压力,验证了所建模型的有效性;最后通过验证后的模型分析了电池在不同倍率恒流充电过程中内部应力分布及演化规律。该模型可以有效获取锂离子电池在运行过程中的应力分布情况,有助于电池失效机理研究,为电池的优化设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 三维耦合模型 扩散诱导应力 热应力 应力分布
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基于短时随机充电数据和优化卷积神经网络的锂电池健康状态估计 被引量:2
7
作者 申江卫 折亦鑫 +4 位作者 舒星 刘永刚 魏福星 夏雪磊 陈峥 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1585-1595,共11页
用户充电过程较强的随机性,导致很难获得完整且固定的充电段用于精确表征电池健康状态的变化。针对充电行为的无序性,提出了一种基于随机健康指标和卷积神经网络的电池健康状态估计方法。对锂电池的原始充电电压时序数据进行分割作为随... 用户充电过程较强的随机性,导致很难获得完整且固定的充电段用于精确表征电池健康状态的变化。针对充电行为的无序性,提出了一种基于随机健康指标和卷积神经网络的电池健康状态估计方法。对锂电池的原始充电电压时序数据进行分割作为随机充电数据,使用单一卷积神经网络架构从中自适应提取老化特征,并采用蜣螂优化算法对其参数寻优,建立了多阶段模型。仅使用短时随机原始充电电压数据即可实现电池健康状态估计,且有效适用于不同充电模式和充电速率。实验测试验证结果表明,使用连续5 s(100个数据点)的原始电压时序数据,在恒流-恒压充电模式下,锂电池健康状态估计结果平均绝对误差小于2.07%,在多阶段恒流充电模式下,锂电池健康状态估计结果平均绝对误差小于1.22%。 展开更多
关键词 健康状态 随机充电 数据分割 卷积神经网络 锂离子电池
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硫化温度对核壳NiCo_(2)S_(4)形貌影响及电催化性能研究
8
作者 汪厚宇 马景灵 +2 位作者 姚一帆 韦威风 刘志强 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期202-206,共5页
制备低成本、环保、性能优异的双功能催化剂在能源储存与转换方面至关重要。通过溶剂热法制备了镍钴前驱体,通过控制硫化温度影响阴离子交换速率和硫化物成型的结构,得到不同硫化温度的表面粗糙多孔的核壳结构NiCo_(2)S_(4)催化剂。结... 制备低成本、环保、性能优异的双功能催化剂在能源储存与转换方面至关重要。通过溶剂热法制备了镍钴前驱体,通过控制硫化温度影响阴离子交换速率和硫化物成型的结构,得到不同硫化温度的表面粗糙多孔的核壳结构NiCo_(2)S_(4)催化剂。结果表明:硫化温度160℃合成的NiCo_(2)S_(4)具有0.76V的ORR半坡电位,并且其阴极氧还原反应在10mA/cm^(2)处的过电位仅为426.6mV。双金属核壳NiCo硫化物的制备及其优异的双功能催化性能为新能源储存及转换技术提供了新的思路。 展开更多
关键词 NiCo-甘油酸盐 核壳 NiCo 2S 4 氧还原 氧析出
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基于反激变压器的锂电池组混合交错均衡方案 被引量:2
9
作者 李斌 焦琳峰 +2 位作者 王清璇 郑征 王浩 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第6期124-133,共10页
针对储能系统中锂电池组内单体电池电压不一致问题,提出一种基于反激变压器的混合均衡拓扑和一种电池组自适应交错均衡控制策略;对均衡拓扑和控制策略分析,该方案不仅具有电池到电池组和电池组到电池两种均衡模式类型,而且能根据电池组... 针对储能系统中锂电池组内单体电池电压不一致问题,提出一种基于反激变压器的混合均衡拓扑和一种电池组自适应交错均衡控制策略;对均衡拓扑和控制策略分析,该方案不仅具有电池到电池组和电池组到电池两种均衡模式类型,而且能根据电池组的状态调整均衡类型,确保均衡电路一直处于最佳工作状态,这种方案的实施实现了电池组的快速均衡,提高了电池组的性能和效率。通过速度、效率和成本等方面的仿真结果分析,得出该方案较对照组有显著提升,其中均衡速度提高40%以上,平衡效率提高约3%,而成本降低66%,在静置、充电和放电三种工况下进行了实验分析,验证了所提方案的准确性和有效性。表明该方案具有较强的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 储能系统 锂电池组 反激变压器 混合均衡拓扑 自适应交错均衡控制
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考虑充放电转换状态与功率约束的储能电站调频功率优化方法 被引量:1
10
作者 孙利强 党少佳 +2 位作者 刘岗 王深友 胡鹏飞 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1286-1298,共13页
针对储能电站单元群频繁转换充放电状态会降低电池寿命以及储能单元连接PCS(功率变换系统)传输功率偏小会违背国家能源管理并网标准的问题,提出一种考虑充放电转换状态与功率约束的储能电站调频功率优化方法。该方法通过将单元群划分为... 针对储能电站单元群频繁转换充放电状态会降低电池寿命以及储能单元连接PCS(功率变换系统)传输功率偏小会违背国家能源管理并网标准的问题,提出一种考虑充放电转换状态与功率约束的储能电站调频功率优化方法。该方法通过将单元群划分为充、放电组分别承担充、放电需求,并在确保储能单元出力时对应PCS交流侧功率参考值不能低于设定下限值的原则基础上,根据AGC(自动发电控制)指令动态更新充放电组各单元,以此减少储能充放电状态转换次数。仿真算例表明,本文策略相比传统的分配策略,既能够减少调频成本,降低储能单元充放电转换次数,也能够计及国家并网标准,满足储能单元动作时,对应PCS交流侧功率不越限。 展开更多
关键词 储能单元 AGC 调频成本 充放电转换 功率约束 分配优化
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锂离子电池不析锂充电边界辨析及优化充电方法 被引量:1
11
作者 孙丙香 马仕昌 +2 位作者 陈昕 张旭博 张维戈 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1960-1973,共14页
开发不析锂的优化充电方法对于缓解电动汽车用户充电焦虑、里程焦虑具有重要意义。当前优化充电研究中涉及析锂边界的不同应用形式,但是它们之间的一致性和差异性尚不明晰,同时缺少易于工程应用的优化充电方法。围绕以上问题,该文进行... 开发不析锂的优化充电方法对于缓解电动汽车用户充电焦虑、里程焦虑具有重要意义。当前优化充电研究中涉及析锂边界的不同应用形式,但是它们之间的一致性和差异性尚不明晰,同时缺少易于工程应用的优化充电方法。围绕以上问题,该文进行了析锂边界不同应用形式的辨析和优化充电研究。首先,搭建包含析锂副反应的高精度电化学模型,在25℃和10℃下验证了仿真精度。其次,利用二分法和比例积分微分控制算法获取了不同应用形式的析锂边界,包括析锂电流边界、析锂电压边界和析锂在线边界,辨析了三者间的本质一致性和差异性。最后,基于析锂电压边界和遗传算法,优化得到兼顾充电时间和充电容量的五阶段恒流充电方法,进一步地,提出了四种五阶段恒流恒压充电方法,并分析了恒压阶段对于充电效果的影响。与传统恒流充电对比,所提出的优化充电方法可以大幅缩短充电时间,并最大化充电容量。该文阐明了析锂边界不同应用形式间的异同,提出的充电方法易于实现工程应用,同时为优化充电提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模型 析锂边界 遗传算法 优化充电
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基于BERTopic主题模型的锂电池前沿监测及主题分析研究 被引量:1
12
作者 周洪 俞海龙 +1 位作者 王丽平 黄学杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期406-416,共11页
随着锂电池领域论文数量的激增和研究主题的日益丰富,准确监测该领域的发展趋势和把握最新研究动向变得日益复杂。通过运用大数据和机器学习技术,采用BERTopic主题模型对Web of Science数据库中的18万余篇锂电池论文进行文本分析,绘制... 随着锂电池领域论文数量的激增和研究主题的日益丰富,准确监测该领域的发展趋势和把握最新研究动向变得日益复杂。通过运用大数据和机器学习技术,采用BERTopic主题模型对Web of Science数据库中的18万余篇锂电池论文进行文本分析,绘制了锂电池领域的主题图,识别了新兴研究主题和高被引主题。结果表明,锂电池研究活动正显著加速,锂硫电池、锂枝晶生长抑制、电池回收和金属回收等新兴主题快速发展,而材料研究如二硫化钼纳米材料、氧化铁电极材料则具有显著的高学术影响力。研究还探讨了《锂电池百篇论文点评系列》对当前锂电池研究主题的监测情况,该系列对多数科学技术主题有良好覆盖。本研究为锂电池领域的主题监测提供了新方法,为政策制定和技术研发提供了情报支持,并为“锂电池百篇论文点评”系列的后续研究提供了参考。 展开更多
关键词 锂电池 BERTopic 新兴主题 高被引主题 前沿监测
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一种锂离子电池组智能PID双层主动均衡控制方法 被引量:1
13
作者 武小兰 马彭杰 +3 位作者 白志峰 刘成龙 郭桂芳 张锦华 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1150-1159,共10页
针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的... 针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的反激变压器。在此基础上,提出采用贝叶斯算法优化的PID控制器来控制输出可变占空比进而控制均衡电流来实现电池组内、组间均衡。仿真结果表明,针对初始SOC差异设置在4%~55%的情况,对比基于Buck-Boost电路的传统均衡,静置模式和充电模式下均衡时间分别减少了503 s、515 s,均衡效率分别提高了65.7%、66.5%,静置模式下能量转移效率提高了4.4%。实验结果表明,均衡电流小于1.5A的条件下,本文提出的均衡方法在1110 s时实现了均衡,相较于模糊PID算法均衡时间缩短了616 s,证明了所提出均衡控制方法的先进性。 展开更多
关键词 锂离子电池 PID控制 贝叶斯优化 双层均衡拓扑 Buck-Boost电路
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SOFC/MGT混合动力系统性能分析及协同控制策略研究 被引量:1
14
作者 霍海波 朱鸿翔 +3 位作者 徐胜 曹正良 许竞翔 李曦 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期79-88,共10页
为高效利用固体氧化物燃料电池(SOFC)的高温废热和提升系统的热电效率,提出一款以甲烷为燃料的新型固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/MGT)混合动力系统。该系统在传统混合系统的基础上增设燃料旁通阀和加热器,以满足SOFC电堆入口... 为高效利用固体氧化物燃料电池(SOFC)的高温废热和提升系统的热电效率,提出一款以甲烷为燃料的新型固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/MGT)混合动力系统。该系统在传统混合系统的基础上增设燃料旁通阀和加热器,以满足SOFC电堆入口温度的需求,并最大化利用其废热。为满足频繁波动的负载功率需求并确保透平具有合适的入口温度,首先基于所建混合动力系统的数学模型,对变工况条件下各组件的温度、输出功率等动态特性进行分析,然后在此基础上,设计混合动力系统的温度、功率协同控制策略。仿真结果表明,当负载功率需求频繁变化时,所设计控制系统的输出功率能实时跟踪外部功率需求变化并将透平入口温度控制到目标值,说明所设计的控制方案是有效的。此外,当负载功率需求变化时,就透平入口温度主动控制对混合动力系统性能的影响进行探究,结果表明对透平入口温度进行主动控制有利于系统功率跟踪和安全运行,并有效提高混合系统的效率。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 燃气轮机 混合系统 温度控制 功率控制
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基于储能用280Ah风冷电池包流道结构和导流板的协同优化 被引量:1
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作者 刘顺新 李昊阳 +2 位作者 张建兴 曾光 许令平 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1806-1817,共12页
传统风冷电池包热管理系统具有结构简单、成本低廉等优点,但冷却均匀性差和局部过热问题限制了其在高功率密度应用中的表现。针对该问题,基于流体力学和传热学原理,设计了两种不同的流道结构和一种新型风冷导流板。利用仿真软件Fluent,... 传统风冷电池包热管理系统具有结构简单、成本低廉等优点,但冷却均匀性差和局部过热问题限制了其在高功率密度应用中的表现。针对该问题,基于流体力学和传热学原理,设计了两种不同的流道结构和一种新型风冷导流板。利用仿真软件Fluent,结合Bernardi生热理论、Realizable k-ε湍流模型及流固耦合边界条件,对双“Z”型和双“U”型流道结构的热性能进行了详细分析,最终选定双“Z”型流道结构进一步分析导流板的有无配置、不同孔边长及入口风速对电池组温度场和流场分布的影响。结果显示,添加导流板可以有效优化流量分布,提升电池组内部温度的均匀性;降低导流板孔边长能够显著降低最高温度。增大入口风速同样能改善电池组的最高温度并平衡内部温差。本工作开发的新型微多孔板风冷热管理单元,能够快速释放方块状电池在大倍率工作时产生的热量,显著提升储能电池组的使用寿命和安全可靠性。 展开更多
关键词 风冷系统 导流板 流道结构 温度流速分布 散热性能
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新能源汽车动力电池供电系统故障诊断与维修策略研究 被引量:7
16
作者 朱炳耀 《汽车与驾驶维修》 2025年第1期64-66,共3页
动力电池作为新能源汽车的能量存储单元,对车辆性能、安全性和用户体验至关重要。本文基于新能源汽车维修实践,分析了一种广泛使用的新能源汽车动力电池供电系统的常见故障诊断方法,研究成果可为全球新能源汽车动力电池供电系统故障诊... 动力电池作为新能源汽车的能量存储单元,对车辆性能、安全性和用户体验至关重要。本文基于新能源汽车维修实践,分析了一种广泛使用的新能源汽车动力电池供电系统的常见故障诊断方法,研究成果可为全球新能源汽车动力电池供电系统故障诊断和维修提供参考。 展开更多
关键词 新能源汽车 动力电池供电系统 诊断维修
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过充和加热滥用下大容量磷酸铁锂电池热失控特性
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作者 杨帆 李煌 +5 位作者 李志远 李宇轩 姜丽华 王成东 王青松 段强领 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第12期4554-4566,共13页
磷酸铁锂电池凭借高稳定性和长循环寿命,在电化学储能领域占据重要地位。尽管其在储能领域得到广泛应用,但大容量化使热失控风险呈指数级提升,仍需对其热失控特性开展更多的研究以提供数据支持。本研究以280 Ah商用磷酸铁锂方形叠片电... 磷酸铁锂电池凭借高稳定性和长循环寿命,在电化学储能领域占据重要地位。尽管其在储能领域得到广泛应用,但大容量化使热失控风险呈指数级提升,仍需对其热失控特性开展更多的研究以提供数据支持。本研究以280 Ah商用磷酸铁锂方形叠片电池为对象,在100%荷电状态(SOC)下,通过设计阶梯式过充倍率(0.5C、0.75C、1.0C)与加热功率(0.5 kW、0.75 kW、1.0 kW)实验方案,系统探究过充与加热滥用触发条件下电池热失控行为差异。结果表明:随着过充倍率和加热功率增加,电池热失控均表现出触发时间缩短、最高温度升高的特性。两类触发条件下,电池内部反应越剧烈,排气温度越高。电池表面温度攀升均滞后于内部反应,温度峰值出现在热失控后期,实验通过监测电池表面温度、射流温度、电压、质量变化等关键参数,构建多参数雷达图简化评估模型。结果显示,高倍率过充电池热失控过程的热危害水平相近但质量损失较少,高功率加热电池热失控过程的热危害与质量损失均显著增加。该研究为提升磷酸铁锂电池在大规模储能中的安全性提供了基础数据,并为相关领域安全发展提供理论支持。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 热失控特性 触发方式 危害评估
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计及电热耦合效应的锂离子电池建模方法
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作者 刘伟 Teh Jiashen +2 位作者 孟德越 杨耕 刘丽贞 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期323-332,共10页
针对锂离子电池内阻与容量增量难以建立解析模型的问题,提出一种基于机理的,以锂离子电池的电流和温度等变量为输入、以内阻和容量增量为输出的建模方法。首先,该方法基于Arrhenius公式,构建可定量描述在电流、温度等变量影响下的电压... 针对锂离子电池内阻与容量增量难以建立解析模型的问题,提出一种基于机理的,以锂离子电池的电流和温度等变量为输入、以内阻和容量增量为输出的建模方法。首先,该方法基于Arrhenius公式,构建可定量描述在电流、温度等变量影响下的电压机理模型以及在电流、电压等变量影响下的Bernardi热机理模型。其次,通过所设计的有效实验解耦上述两个模型间以及变量间的耦合效应。然后,进一步推导出内阻解析模型和容量增量解析模型。实验结果表明,所提方法实验量不大且能够准确估计电池的电压、内阻以及容量增量,电压误差低于0.3‰,内阻误差低于1.2%。 展开更多
关键词 锂离子电池 电压测量 热建模 内阻 容量 电热耦合
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RuO_(2)纳米纤维的制备及电解水析氧性能研究
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作者 纵榜峰 刘如祎 +4 位作者 魏博 潘晓君 刘鹏 叶锋 刘桂成 《电源技术》 北大核心 2025年第3期631-636,共6页
PEM电解水制氢中关键材料之一是析氧催化剂,目前使用的是贵金属催化剂,存在成本高、过电位高等问题。利用静电纺丝法和热处理制备了比表面积大、电子传输速率高的纳米纤维二氧化钌(RuO_(2))析氧催化剂。借助扫描电子显微镜技术(SEM)、... PEM电解水制氢中关键材料之一是析氧催化剂,目前使用的是贵金属催化剂,存在成本高、过电位高等问题。利用静电纺丝法和热处理制备了比表面积大、电子传输速率高的纳米纤维二氧化钌(RuO_(2))析氧催化剂。借助扫描电子显微镜技术(SEM)、能谱分析技术(EDS)和电化学技术等表征、测试手段,对比分析了在纺丝电压为11和12 kV时制备的纳米纤维RuO_(2)的形貌、结构和电解水析氧性能。结果表明,静电纺丝电压为12 kV时制备出直径为170 nm左右的纳米纤维状RuO_(2);当静电纺丝电压减小到11 kV时,纳米纤维直径降低为130 nm左右,纤维较细并且更均匀,有着更大的比表面积,能够暴露出更多的活性位点。静电纺丝电压为11和12 kV下制备的RuO_(2)纳米纤维在0.5 mol/L H2SO4中1.8 V时析氧反应电流密度分别为163和27 mA/cm^(2)。与商用RuO_(2)进行对照,发现11 kV下制备的RuO_(2)纳米纤维具有更高的析氧性能。研究表明采用静电纺丝制备RuO_(2)纳米纤维能够提高其电催化析氧的催化性能,有助于推动静电纺丝技术在制备电催化剂中的应用,可为后续研究提供一定的实验依据。 展开更多
关键词 电解水 RuO_(2) 析氧反应 静电纺丝 纳米纤维
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退役动力锂离子电池分选方法研究综述
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作者 巫春玲 徐晨峰 +4 位作者 张湧 王溢波 刘宇晗 孟锦豪 陈昊 《电气工程学报》 北大核心 2025年第2期310-322,共13页
随着电动汽车产业的迅速发展,大规模动力电池退役潮引发了广泛关注。如果无法有效地处理这些退役电池,可能会导致严重的环境污染和资源浪费。梯次利用技术可以最大化利用电池的全生命周期价值,并且可以极大地减轻回收电池所带来的环境... 随着电动汽车产业的迅速发展,大规模动力电池退役潮引发了广泛关注。如果无法有效地处理这些退役电池,可能会导致严重的环境污染和资源浪费。梯次利用技术可以最大化利用电池的全生命周期价值,并且可以极大地减轻回收电池所带来的环境压力。因此,在国家“30·60碳达峰-碳中和”战略背景下,推进电池梯次利用技术的发展具有重要意义。首先从电池老化机理入手,分析电池阳极和阴极老化带来的容量衰减以及内阻增加等问题;其次,介绍退役电池的处理方法,并着重对退役电池分选和重组聚类方法进行全面综述,明确它们的优缺点、适用性和评价指标;最后,针对电池梯次利用标准不完善和产业链体系商业化程度低等问题,提出相应的对策和建议。 展开更多
关键词 退役电池 梯次利用 电池分选 聚类方法
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