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锂离子电池硅碳负极材料的应用研究进展 被引量:2
1
作者 王娟 张香兰 《化学工业与工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期75-90,共16页
负极材料的结构与性质对锂离子电池的容量和电化学性能有着决定性的作用,硅/碳复合材料因其高比容量而被认为是下一代锂离子电池最有前途的负极材料之一。其优异的锂离子嵌入能力和循环稳定性得到广泛研究与应用探索,但循环过程中巨大... 负极材料的结构与性质对锂离子电池的容量和电化学性能有着决定性的作用,硅/碳复合材料因其高比容量而被认为是下一代锂离子电池最有前途的负极材料之一。其优异的锂离子嵌入能力和循环稳定性得到广泛研究与应用探索,但循环过程中巨大的体积膨胀成为其商业化的障碍,硅碳材料的结构与合成方法对解决其体积膨胀问题起着关键的作用。简单说明了硅负极的储锂机理与失效机制,综述了近年来锂离子电池硅碳负极材料的应用研究进展,重点关注硅碳负极材料的结构设计与制备方法,并对硅碳复合材料的未来商业发展前景进行了初步评价。 展开更多
关键词 锂离子电池 硅基负极 结构设计 硅碳复合
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水系锌离子电池负极改性策略研究进展 被引量:3
2
作者 徐杰 阮挺婷 +2 位作者 马全新 孙蓉 路胜利 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第4期513-526,共14页
水系锌离子电池因其安全性高、离子导电率高、理论比容量高、成本低廉等优点,成为一类颇有前景的规模化储能材料。然而,锌负极在充放电过程中难以避免会出现枝晶生长和析氢腐蚀等棘手问题,严重制约了水系锌离子电池的循环寿命与实际应... 水系锌离子电池因其安全性高、离子导电率高、理论比容量高、成本低廉等优点,成为一类颇有前景的规模化储能材料。然而,锌负极在充放电过程中难以避免会出现枝晶生长和析氢腐蚀等棘手问题,严重制约了水系锌离子电池的循环寿命与实际应用的推广。本文首先分析了上述关键问题的成因和基本机制,系统阐述了目前锌负极的改性策略的4个方向,包括:负极材料构筑、涂层表面钝化、隔膜改性、电解液优化,重点论述了4类改性策略的设计要点与改性原理,并对锌负极的发展趋势进行了展望,为推动高性能水系锌离子电池发展提供参考。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 锌负极 锌枝晶 涂层 隔膜 电解液
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电动车蓄电池荷电状态估计的神经网络方法 被引量:34
3
作者 雷肖 陈清泉 +1 位作者 刘开培 马历 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期155-160,共6页
针对电动车蓄电池电能容量判别问题,将神经网络方法应用于电动车蓄电池荷电状态估计。对多种神经网络方法的估计性能进行了分析,包括多层感知器网络、径向基函数网络、线性支持向量机、使用MLP核函数的支持向量机、使用RBF核函数的支持... 针对电动车蓄电池电能容量判别问题,将神经网络方法应用于电动车蓄电池荷电状态估计。对多种神经网络方法的估计性能进行了分析,包括多层感知器网络、径向基函数网络、线性支持向量机、使用MLP核函数的支持向量机、使用RBF核函数的支持向量机。实验结果表明:神经网络经过训练后,可以通过蓄电池的工作电压、工作电流和表面温度参数估计蓄电池的SOC实时值,其中多层感知器和支持向量机估计性能最好,同时,支持向量机较多层感知器有更高的噪声容忍能力。 展开更多
关键词 电动车 荷电状态 神经网络 支持向量机
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基于改进Sage-Husa的自适应无迹卡尔曼滤波的锂离子电池SOC估计 被引量:32
4
作者 杨海学 张继业 张晗 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期30-35,共6页
扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估计锂离子动力电池荷电状态(SOC)时,由于系统噪声的不确定,可能导致估计算法不精确,并且算法中的线性化处理受电池模型的影响很大。为了解决上述两个问题,本文采用改进Sage-Husa的自适应无迹卡尔曼滤波法(AUKF... 扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估计锂离子动力电池荷电状态(SOC)时,由于系统噪声的不确定,可能导致估计算法不精确,并且算法中的线性化处理受电池模型的影响很大。为了解决上述两个问题,本文采用改进Sage-Husa的自适应无迹卡尔曼滤波法(AUKF)来动态地估计多元复合锂离子电池的SOC。与EKF相比,改进Sage-Husa的自适应卡尔曼滤波法提高了SOC估计的精度,并能够实时修正微小的模型误差带来的SOC估计误差,实时的工况模拟证明了该算法更适用于多元复合锂离子电池的动态SOC估计。 展开更多
关键词 多元锂离子动力电池 SOC 状态估计 自适应 无迹卡尔曼滤波 Sage-Husa
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基于BP-EKF算法的电动汽车电池管理系统SOC精准估计 被引量:23
5
作者 荣雅君 杨伟 +1 位作者 牛欢 郑鑫慧 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第9期22-28,共7页
以数字信号处理器DSP(TMS320LF2407)为主控芯片,完成了电动汽车电池管理系统平台的搭建。电池荷电状态(SOC)的精准估计是电动汽车电池管理系统的核心任务之一,本文为提高SOC估计的准确性,提出了基于BP神经网络法与拓展卡尔曼滤波(EKF)... 以数字信号处理器DSP(TMS320LF2407)为主控芯片,完成了电动汽车电池管理系统平台的搭建。电池荷电状态(SOC)的精准估计是电动汽车电池管理系统的核心任务之一,本文为提高SOC估计的准确性,提出了基于BP神经网络法与拓展卡尔曼滤波(EKF)法相结合的一种新算法(BP-EKF)。在对磷酸铁锂电池进行试验分析之后,运用Matlab的人工神经网络工具箱建立BP神经网络,并利用试验得到的数据对所建立的BP神经网络进行训练,从而利用训练好的BP神经网络优化补偿拓展卡尔曼滤波算法的估计结果。经过仿真实验验证两种算法的准确性,结果表明,与单纯的EKF滤波法相比,基于BP-EKF算法的SOC估计值的准确性有了显著的提高,且具备很好的适用性。 展开更多
关键词 电池荷电状态 电池管理系统 BP神经网络 拓展卡尔曼滤波
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基于AUKF-BP神经网络的锂电池SOC估算 被引量:20
6
作者 张远进 吴华伟 叶从进 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期237-241,共5页
电池荷电状态(SOC)的估算作为车载电池管理系统(BMS)的核心技术之一,其准确预估可以延长电池使用寿命,确保整车的正常行驶。本文以锂离子电池为研究对象,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)和BP神经网络相结合的电池SOC估算方法。... 电池荷电状态(SOC)的估算作为车载电池管理系统(BMS)的核心技术之一,其准确预估可以延长电池使用寿命,确保整车的正常行驶。本文以锂离子电池为研究对象,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)和BP神经网络相结合的电池SOC估算方法。该方法通过采样策略自适应性提高了UKF的估算精度,并利用训练好的BP神经网络SOC输出值作为UKF的观测量。使用Arbin电池测试平台采集的不同温度下的混合工况和FUDS工况电池测试数据为基础,比较AUKF-BP算法和BP算法的准确性。结果表明,不同温度下的AUKF-BP算法的平均均值误差为0.82%,BP算法的平均均值误差为1.63%,基于AUKF-BP的SOC估计方法具有更高的鲁棒性和准确性。 展开更多
关键词 锂离子电池 SOC估算 BP神经网络 AUKF
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基于阻抗谱技术的蓄电池荷电状态的估测 被引量:10
7
作者 胡益民 冯冠平 刘岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期225-228,共4页
针对蓄电池荷电状态(SOC)的判定问题,采用交流注入法测量蓄电池的内部阻抗,以安时计量法记录的SOC值作为参考,通过分析蓄电池在不同SOC时的内部阻抗谱发现:当蓄电池的内部阻抗从容性变到感性时,对应的激励信号频率与其SOC之间存在单调... 针对蓄电池荷电状态(SOC)的判定问题,采用交流注入法测量蓄电池的内部阻抗,以安时计量法记录的SOC值作为参考,通过分析蓄电池在不同SOC时的内部阻抗谱发现:当蓄电池的内部阻抗从容性变到感性时,对应的激励信号频率与其SOC之间存在单调函数关系。以一只12V/10Ah的阀控铅酸蓄电池为实验对象,在不同条件下对其进行循环充、放电实验,结果表明:依据这一函数关系,可以实现对蓄电池SOC的快速估测;对比现有基于阻抗谱技术的蓄电池SOC估测方法,其主要特点是:①可以避免常规阻抗谱测量所要求的扫频分析。②不需要精确测量蓄电池的内部阻抗。 展开更多
关键词 阀控铅酸蓄电池 荷电状态 阻抗谱 谐振频率
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基于扩展卡尔曼滤波算法的锂离子电池的SOC估算 被引量:20
8
作者 方明杰 王群京 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期39-42,62,共5页
为了精确估算锂离子动力电池的电池荷电状态(State Of Charge,SOC),在分析影响SOC估算精度的主要因素以及传统SOC估算方法的优缺点的基础上,提出一种改进的安时积分法,对影响SOC估算的主要因素进行参数修正。该算法采用基于简单电化学... 为了精确估算锂离子动力电池的电池荷电状态(State Of Charge,SOC),在分析影响SOC估算精度的主要因素以及传统SOC估算方法的优缺点的基础上,提出一种改进的安时积分法,对影响SOC估算的主要因素进行参数修正。该算法采用基于简单电化学模型的组合电池模型,结合扩展的卡尔曼滤波(Extended Karlman Filter,EKF)算法对SOC进行估算。对比结果表明,在SOC的估算过程中能够保持很好的精度。 展开更多
关键词 SOC 安时积分法 电池模型 EKF算法
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铅酸蓄电池充电技术的研究 被引量:27
9
作者 李俄收 王远 吴文民 《蓄电池》 北大核心 2010年第6期253-258,共6页
分析了铅酸蓄电池常规充电、快速充电和智能充电的原理及特点;阐述了初充电、补充充电、去硫充电、预防硫化过充电、锻炼循环充电和均衡充电的工艺过程及注意事项。
关键词 铅酸蓄电池 初充电 快速充电 均衡充电
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基于谐波阻抗测量在线估测蓄电池荷电状态 被引量:5
10
作者 胡益民 曹亚杰 +1 位作者 敬刚 刘岩 《电子测量技术》 2015年第7期94-96,共3页
现行内阻法估测蓄电池荷电状态时,需要对被测蓄电池实施大电流放电操作以测量其欧姆内阻,在线检测时可能对用电负载造成安全隐患。针对这一问题,提出一种基于谐波阻抗测量技术在线估测蓄电池荷电状态的方法:对被测蓄电池实施周期性的小... 现行内阻法估测蓄电池荷电状态时,需要对被测蓄电池实施大电流放电操作以测量其欧姆内阻,在线检测时可能对用电负载造成安全隐患。针对这一问题,提出一种基于谐波阻抗测量技术在线估测蓄电池荷电状态的方法:对被测蓄电池实施周期性的小电流放电操作,测量放电过程中的放电电流与蓄电池端电压,经傅里叶分析计算出蓄电池的谐波阻抗,对谐波阻抗数据进行数值拟合得到蓄电池的欧姆内阻,最终实现对蓄电池荷电状态的在线估测,从而避免现行方法所需要的大电流放电操作。 展开更多
关键词 蓄电池 谐波阻抗 剩余电量 荷电状态
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Hermite插值法建立锂离子电池开路电压模型 被引量:7
11
作者 韦海燕 陈孝杰 +1 位作者 吕治强 陈琳 《电测与仪表》 北大核心 2018年第10期122-126,136,共6页
传统的开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)模型建模方法中,利用最小二乘法拟合OCV曲线,使得OCV测试点不能全部落在曲线上,建模精度低,为此提出利用Hermite插值法建立电池OCV模型。首先通过对电池进行间隔放电获得若干个OCV测试点;其次... 传统的开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)模型建模方法中,利用最小二乘法拟合OCV曲线,使得OCV测试点不能全部落在曲线上,建模精度低,为此提出利用Hermite插值法建立电池OCV模型。首先通过对电池进行间隔放电获得若干个OCV测试点;其次利用分段三次Hermite插值函数建立OCV模型并拟合OCV曲线;最后验证所建立OCV模型的有效性。验证实验通过对电池进行不同温度下的UDDS动态工况放电实验,将OCV曲线应用在扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法实现的电池SOC估算中,通过对比SOC估算结果验证OCV模型精度。实验结果表明,在不同温度下Hermite插值法OCV模型具有可行性,与传统OCV模型相比Hermite插值法OCV模型具有更高的建模精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 开路电压模型 Hermite插值法 SOC估算
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ICP-OES法分析高铝质耐火材料中次量及微量成分 被引量:2
12
作者 王本辉 梁献雷 +1 位作者 彭西高 曹海洁 《耐火材料》 CAS 北大核心 2009年第2期159-160,共2页
采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法同时测定高铝质(w(A l2O3)>75%)耐火材料中SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O等次量及微量成分。通过试验确定了熔样方法、仪器最佳工作参数、ICP分析条件、分析谱线等。结果表明,该... 采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法同时测定高铝质(w(A l2O3)>75%)耐火材料中SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O等次量及微量成分。通过试验确定了熔样方法、仪器最佳工作参数、ICP分析条件、分析谱线等。结果表明,该方法的相对标准偏差<3%,测定值与标准值一致。 展开更多
关键词 高铝质耐火材料 ICP—OES法 次量成分 微量成分
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基于STM32芯片的锂电池智能管理模块设计 被引量:6
13
作者 申磊 吴建国 +3 位作者 刘国庆 冯汉春 尹博 戴翔 《南通大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第1期30-34,共5页
为解决锂离子电池成组后难以管理的问题,设计锂电池智能管理模块.该智能模块基于STM32芯片设计并架构嵌入式操作系统uC/OS-II.由嵌入式操作系统实时高效地监控管理锂电池充电、放电过程,并提供上位机和触摸屏动态显示锂电池组的工作状况... 为解决锂离子电池成组后难以管理的问题,设计锂电池智能管理模块.该智能模块基于STM32芯片设计并架构嵌入式操作系统uC/OS-II.由嵌入式操作系统实时高效地监控管理锂电池充电、放电过程,并提供上位机和触摸屏动态显示锂电池组的工作状况.设计信号调理电路和软件滤波采集模块电压、电流、温度等模拟量来减小采集误差,为锂电池管理模块提供精确的原始数据.经实际验证,该智能管理模块解决了锂电池成组后易发生过充电、过放电、过流、电池提早老化、爆炸等问题,提供了更长寿命、更低维护、更可靠的锂电池组. 展开更多
关键词 STM32芯片 锂电池 智能管理模块 实时监控
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电动自行车用铅酸蓄电池失效形式统计分析 被引量:3
14
作者 焦其帅 陈瑞珍 +3 位作者 郝宏强 邸青 庞秀 黄永茂 《蓄电池》 北大核心 2009年第4期169-172,共4页
通过对蓄电池修复店的调查,统计分析了电动自行车用阀控式铅酸蓄电池的主要失效形式,提出了蓄电池日常使用和专业维护的方法和建议。
关键词 铅酸蓄电池 失效 维护
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铅酸蓄电池慢脉冲快速充电研究的突破 被引量:8
15
作者 王坚 刘社章 《蓄电池》 北大核心 2009年第2期72-76,共5页
总结了多年来铅酸蓄电池与快速充电研究的结果,发现蓄电池的性能除了与本身的品质有直接的关系外,还与蓄电池的充电方式有紧密的联系。在慢脉冲快速充电的条件下,铅酸蓄电池的许多性能发生了很大的变化,许多长期以来形成的对铅酸蓄电池... 总结了多年来铅酸蓄电池与快速充电研究的结果,发现蓄电池的性能除了与本身的品质有直接的关系外,还与蓄电池的充电方式有紧密的联系。在慢脉冲快速充电的条件下,铅酸蓄电池的许多性能发生了很大的变化,许多长期以来形成的对铅酸蓄电池的观念将发生根本性的改变:大电流快速充电对铅酸蓄电池是有利的,大电流充电使铅酸蓄电池的发热量少、温升低、析气量少,同样有较长的循环寿命,而且还能够实现快速充电。 展开更多
关键词 铅酸蓄电池 慢脉冲 快速充电
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电动车用VRLA蓄电池组均衡电路设计与实验研究 被引量:5
16
作者 沈金荣 李书旗 《蓄电池》 北大核心 2008年第2期68-72,共5页
电动车用阀控铅酸蓄电池组的使用寿命远低于单体电池的寿命,主要原因是中国目前电动车基本采用被动式充电均衡方式,过充电或过放电所致。本文在分析了各类电池均衡方法,遵循通用、低成本、模块化的原则,在大量实验的基础上,形成了主动... 电动车用阀控铅酸蓄电池组的使用寿命远低于单体电池的寿命,主要原因是中国目前电动车基本采用被动式充电均衡方式,过充电或过放电所致。本文在分析了各类电池均衡方法,遵循通用、低成本、模块化的原则,在大量实验的基础上,形成了主动式充放电均衡电路的设计方案,并通过实验室对多组48 V-12 Ah的阀控铅酸蓄电池组的比较试验,收到良好的预期效果。 展开更多
关键词 电池组均衡 阀控铅酸蓄电池 循环寿命 电池容量
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对铅酸蓄电池恒流-恒压充电过程中电流下降时刻的认识 被引量:4
17
作者 王映林 李蓓 《蓄电池》 北大核心 2008年第2期73-75,共3页
针对电动自行车用蓄电池的特点,使用阀控式铅酸蓄电池,采用恒流恒压充电工作制度,通过调整初始充电条件,分析蓄电池充电过程中初始充电电流、初始电解液温度、初始电解液密度与电流下降时刻的关系,认识到初始充电电流、初始电解液温度... 针对电动自行车用蓄电池的特点,使用阀控式铅酸蓄电池,采用恒流恒压充电工作制度,通过调整初始充电条件,分析蓄电池充电过程中初始充电电流、初始电解液温度、初始电解液密度与电流下降时刻的关系,认识到初始充电电流、初始电解液温度、初始电解液密度的大小对铅酸蓄电池恒流充电时间的长短有很大的影响,从而通过选择合适的初始充电条件,以提高充电接受率。 展开更多
关键词 铅酸蓄电池 充电 电流下降时刻
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铅酸蓄电池组装群焊工艺浅析 被引量:2
18
作者 谢小运 刘跃进 王军 《蓄电池》 北大核心 2010年第5期233-235,共3页
铅酸蓄电池广泛应用于车辆、舰舶、飞机的发电机起动、电动车辆的动力电源和通信等设施的电源及应急备用电源。结合车间组装生产蓄电池的实际工艺情况,对铅酸蓄电池焊接组装工艺进行了分析和阐述,介绍了几套蓄电池汇流排模具和极板群检... 铅酸蓄电池广泛应用于车辆、舰舶、飞机的发电机起动、电动车辆的动力电源和通信等设施的电源及应急备用电源。结合车间组装生产蓄电池的实际工艺情况,对铅酸蓄电池焊接组装工艺进行了分析和阐述,介绍了几套蓄电池汇流排模具和极板群检验标准。 展开更多
关键词 蓄电池 焊接组装 汇流排模具
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电动自行车用VRLA电池循环特性的研究 被引量:2
19
作者 高建峰 王浩明 潘对 《蓄电池》 北大核心 2007年第4期147-149,173,共4页
分别研究了电动车用VRLA电池组在85%DoD和全放电循环模式下的平均电压、不均衡率和电池容量的变化规律。试验结果表明:蓄电池长期85%DoD循环,会产生电池容量衰减问题,多次全放电可有效恢复。含添加剂M的蓄电池,容量衰减和不均衡率等指... 分别研究了电动车用VRLA电池组在85%DoD和全放电循环模式下的平均电压、不均衡率和电池容量的变化规律。试验结果表明:蓄电池长期85%DoD循环,会产生电池容量衰减问题,多次全放电可有效恢复。含添加剂M的蓄电池,容量衰减和不均衡率等指标得到明显改善。蓄电池最终失效是由失水引起的。因此,采用合适的循环模式,可以减少失水,有效地延长使用寿命。 展开更多
关键词 电动自行车用VRLA电池 平均电压 不均衡率 放电深度(DoD) 失水
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电动汽车用蓄电池现状及发展前景简述 被引量:4
20
作者 陈凯 陈丽婷 《蓄电池》 北大核心 2007年第4期186-189,共4页
随着人们对环境保护与节约能源的关注,电动汽车和混合动力汽车已经越来越引起人们的关注,而两者发展的核心及难点就在于蓄电池技术的发展。本文分类介绍了几种电动汽车用蓄电池的技术状况及发展前景。(在目前混合动力车(HEV)研发热潮中... 随着人们对环境保护与节约能源的关注,电动汽车和混合动力汽车已经越来越引起人们的关注,而两者发展的核心及难点就在于蓄电池技术的发展。本文分类介绍了几种电动汽车用蓄电池的技术状况及发展前景。(在目前混合动力车(HEV)研发热潮中,国内外对纯电动车用动力电池的研发仍未停滞,为便于读者大致了解其它诸多电池的进展现况及其前景,特发表此文以供参考。——编者) 展开更多
关键词 电动汽车 蓄电池
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