微电网中蓄电池充放电非线性控制策略研究

为解决微电网控制策略复杂、各微电源与储能侧功率协调困难的问题,考虑风光输出功率与负荷变化提出一种带积分控制器与在线修正参数的蓄电池充放电非线性控制策略。在建立的风、光微电源和蓄电池模型的基础上,以负荷功率需求为基准结合微电源的出力情况,获得储能系统出力规律;在状态空间法的基础上引入带积分控制器与在线修正调节参数控制蓄电池充放电,以DC/DC变换器协调母线侧与储能侧的电能传递。通过仿真试验表明,相比于传统控制策略,在各种情况下的动态恢复时间平均缩短了0.2 s,直流母线电压暂态冲击平均降低了0.6%,提议的控制策略能有效调控微电源与储能系统的功率平衡,保证微电网系统供电的稳定性,为微电网储能系统的控制研究提供了一定的参考。     

羧甲基纤维素钠/聚丙烯酸气凝胶钠离子电池隔膜制备及性能表征

【目的】以羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸(PAA)为原料制备气凝胶型钠离子电池隔膜,探究交联温度对其孔结构的影响,实现隔膜的电化学性能超过玻璃纤维。【方法】用溶胶凝胶法结合冷冻干燥法制备CMCPAA的气凝胶薄片,辅以高温交联稳固其孔结构,通过微观测试和力学性能表征探究了温度对其影响,并与玻璃纤维对比其组装在钠离子半电池中的充放电比容量数据。【结果】随着交联温度的升高,隔膜中PAA的羧基与CMC的羟基的交联度增加,因此,隔膜的孔径和孔隙率略有减小;隔膜的断裂伸长率出现先增加后减小的现象。CMC︰PAA质量比为1︰1、交联温度为130℃条件下制备的气凝胶型隔膜组装后,钠离子电池在25、50、100、250、500、1 000和25 mA/g电流密度的充放电速率下,充电比容量分别表现为345.8、317.3、274.2、136.8、84.8、61.8和341.4 mA·h/g,均优于在相同条件下的玻璃纤维(279.0、233.1、190.5、105.9、69.6、49.4和275.1 mA·h/g)。130℃-CMC-PAA因其较小的电解液泄露率,使其以1.877 mS/cm的离子电导率...     

Er3+掺杂LiFePO4正极材料的制备与性能

采用固相法合成了Er3+掺杂的试样，利用X射线衍射分析、四探针、电化学阻抗谱和充放电性能测试，探讨了掺杂位置及掺杂量对材料的晶体结构、电子电导率和电化学性能的影响.结果表明:铁位掺杂效果优于锂位掺杂，少于摩尔分数为3%的Er3+掺杂并未改变材料的晶体结构，但改善了材料的微观结构，电子电导率提高了4个数量级，1 ℃倍率下放电容量为103.47 mAh/g，比未掺杂试样提高了22.28%，Er3+掺杂改善了材料的比容量、循环性能及倍率性能.     

聚苯胺在LiFePO4/C正极中的双重功能

锂离子电池(LIB)中正极活性材料的导电率σ都很低, 要减小正极的极化程度, 增大活性材料的比充、放电容量和充、放电电流密度, 最有效方法之一是选用高导电率的导电剂, 与粘结剂混合在一起在正极中组成良好的导电网络. 测试结果表明:聚苯胺(PAn)的导电率(σPAn=18.39 S/cm)大于正极中常用导电剂乙炔黑(AB)的导电率(σAB=7.77 S/cm). 以PAn作为正极活性材料, 不添加其他导电剂, 对其进行恒电流充、放电试验(电流密度I=15 mA/g)时, 其第3循环的比放电容量D3=60.8 mAh/g，充、放电效率η3=94.56 %, 试验结果表明: PAn在正极中兼有导电剂和活性材料的功能. 以LiFePO4/C含碳复合材料作为正极活性材料, 以PAn替代AB作为导电剂进行了恒电流充、放电试验, 在电流密度为15 mA/g,30 mA/g，45 mA/g，60 mA/g，75 mA/g，90 mA/g和120 mA/g时，LiFePO4/C的比充、放电容量都增加了, 表明正极的极化程度减小了. 正极在经过较大电流密度(120 mA/g)充、放电后, 再以小电流密度(15 mA/g)进行充、放电时, 比充、放电容量几乎没有变化, 表明经大电流(120 mA/g)充、放电后LiFePO4/C的贮锂结构没有变化.     

基于DSP的电动汽车电池管理系统的设计

在大量充放电模拟试验和随车试验数据采集的基础上，构建了基于数据信号处理器（DSP）芯片TMS320C2812的电池管理系统，实现了数据监测、荷电状态（SOC）估计、控制局域网（CAN）通信及USB存储等功能．在SOC估计算法上，根据电池所处状态进行了分类分析，并对估算难度最大的电池动态放电状态的算法进行了仿真实验．实验结果表明，该算法对镍氢电池的SOC能进行准确预测，并具有较高的精度．