【摘 要】
：
储能技术是解决可再生能源并网消纳问题、提高可再生能源利用率的有效方案。液态金属电池作为一种新型电化学储能技术,具有低成本、大容量、长寿命等优点,在面向电网的大规模储能领域具有广阔的应用前景。电池的安全、高效运行离不开先进的电池管理系统,液态金属电池的储能特性与常规锂离子电池相比存在较大差异,研究其电池管理系统的关键理论与技术是十分迫切与紧要的。为了精确描述液态金属电池的动态特性、提高电池运行性能,
【基金项目】
：
国家重点研发计划（2018YFB0905600）； 国家自然科学基金（U1766216,51774148,51861135315）；
论文部分内容阅读
储能技术是解决可再生能源并网消纳问题、提高可再生能源利用率的有效方案。液态金属电池作为一种新型电化学储能技术,具有低成本、大容量、长寿命等优点,在面向电网的大规模储能领域具有广阔的应用前景。电池的安全、高效运行离不开先进的电池管理系统,液态金属电池的储能特性与常规锂离子电池相比存在较大差异,研究其电池管理系统的关键理论与技术是十分迫切与紧要的。为了精确描述液态金属电池的动态特性、提高电池运行性能,本文基于电池基本特性和测试手段,围绕液态金属电池的电池建模和充电策略优化问题开展了一系列工作,为液态金属电池的安全、高效管理提供指导。本文主要的研究内容和结果归纳如下:1.研究了液态金属电池的开路电压特性、倍率特性和内阻特性,重点从电池反应界面演变、传质过程等方面分析了荷电状态对电池内阻的影响,研究结果表明液态金属电池具有较宽的开路电压平台和显著的倍率特性,与此同时,液态金属电池的欧姆内阻约为12mΩ,且放电浓差极化内阻大于充电浓差极化内阻;2.比较了三种常见等效电路模型,综合考虑模型精度和计算复杂度后选择双极化模型作为建模对象;基于混合脉冲功率性能测试数据,采用最小二乘法辨识模型参数;开展不同工作温度下的电池循环测试和混合脉冲功率性能测试,分析工作温度对开路电压、充放电性能和电池内阻的影响;建立考虑温度影响的双极化模型,仿真结果表明该模型误差在 0.03 V以内;3.提出双等效电路融合模型,分别利用Rint模型和Thevenin模型表征液态金属电池长时间尺度下的动态特性和短时间尺度下的动态特性,仿真结果表明该模型在恒流充放电工况和变电流充放电工况下均具有较高精度;4.提出基于直流内阻的分段恒流充电方法,通过使充电电流随内阻自适应变化来减小充电过程中的能量损耗;基于恒流脉冲测试数据获取直流内阻曲线并采用有序样品聚类法对内阻曲线进行分割;利用遗传算法计算最优充电电流序列,仿真结果表明该充电方法能将能量损耗降低0.13%～0.16%;5.开展了不同充电倍率、充电截止电压、恒压时间的恒流恒压充放电循环实验,分析了充电截止电压、恒压时间对电池性能的影响,以充电时间、放电容量、能量效率为性能指标建立多目标函数优化模型,与传统的充电方法相比,经参数优化后的恒流恒压充电方法在减少充电时间的同时提高了放电容量和能量效率。
其他文献
随着新能源并网规模的逐渐增大,未来电力系统将呈现出高比例可再生能源、高比例电力电子装置的特点。但可再生能源发电具有较强的波动性,同时传统的电力电子器件缺乏必要的惯性,这使得电力系统的稳定性受到巨大挑战。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）技术能够有效缓解可再生能源并网导致的电力系统惯性下降的问题。但是,传统的VSG研究主要集中在控制策略上,很少关注功
随着电网规模越来越大和新能源并网的迅速发展,我国电力系统正面临着高比例可再生能源和高比例的电力电子装置以及远距离跨区域输电带来的运行稳定性问题。相比在一次系统采取措施,改进大型同步发电机励磁控制系统及其控制策略是提高电力系统稳定性最经济有效的手段,然而基于晶闸管整流的传统自并励励磁系统只有励磁电压这一单一控制量,难以适应现今电力电子化系统的运行风险。全控器件励磁系统其励磁功率单元采用基于全控器件的
目前，我国很多城市在住宅区、公共停车区以及高速服务区等人流聚集地都会为新能源汽车提供充电服务。但随着我国快速增长的新能源汽车保有量，当前充电桩的数量已满足不了日益增长的充电需求。因此，不断拓展充电桩的建设思路，促进新能源汽车产业又好又快发展，建设油电混合站[1]是一个较好的选择。基于盐城地区新能源汽车产业的发展现状，研究建设油电混合站对盐城新能源汽车产业的意义和方向，从而实现盐城新能源汽车产业的可
近年来,新能源发电以其可再生、清洁无污染的特点得到了大力发展,是解决传统化石能源供应紧张和污染防治问题的有效手段。其中风力发电凭借其清洁高效的特点及成本优势,发展最为迅速。随着风电渗透率的不断提高,大量接入的风电机组对电网的影响日渐凸显,给电网调控运行带来了一系列新的挑战。现阶段,集群化开发、集中并网是风电开发的主要形式。如何在电力系统分析计算中对大型风电场进行等值建模,兼顾计算效率和准确性的需求
在“双碳”目标背景下，我国新能源汽车产业的发展逐渐呈现由政策驱动到市场驱动的局面。成都市汽车产业作为四川省“万亿级”装备制造业的重要组成部分，对成都市的经济发展起到重要的作用；基于成都市新能源汽车产业发展现状，分析当前成都市新能源汽车产业规模、产业政策环境和产业链，总结得出成都市新能源汽车产业面临创新研发能力不足、新能源汽车产业结构不合理和“定制化”政策措施竞争力不足的结论，并就此提出对策建议，以
目的:探究医院静脉用药集中调配中心（PIVAS）智能化建设途径及效果。方法:本院于2022年1-12月落实PIVAS智能化建设,以2021年1-12月（智能化建设前）为对照,对比分析建设前后的PIVAS工作有关数据,对智能化建设成果进行客观评价。结果:同建设前比较,智能化建设落实后PIVAS的药品分拣、贴签、摆放及配送差错率均显著降低,各环节工作效率明显上升（均P＜0.05）。结论:将智能化建设全
面对日益严重的环境问题和能源问题，发展新能源汽车产业已成为大势所趋。现阶段我国新能源汽车产业磅礴发展但仍面临大量问题。本文基于对新能源汽车产业的现状分析，结合国内外发展情况对比，总结我国新能源汽车产业目前发展的困境，最后从产业视角下从基础设施、技术创新、产业链结构和人才培育四个方面提出发展建议。
近年来,随着柔性直流输电技术（Voltage Source Converter Based HVDC,VSC-HVDC）的发展日益成熟,柔性直流输电技术在电力系统中的应用日益广泛。然而,柔性直流并网往往伴随着近区交流电网的补强工程,涉及的关联电网范围较广,对交流电网系统特性的影响较大。导致近区交流电网结构和系统运行特性发生变化,因此接于近区电网关联机组群的运行方式需要做出相应调整。目前针对柔性直流
随着大容量远距离的直流输电工程的相继应用投产,我国电网已从一个交流互联大电网变为“强直弱交”的交直流混联电网。交直流系统之间耦合程度日益紧密,单一交流故障处理不当将有可能导致交直流混联电网的连锁故障。对交直流混联电网进行建模是分析交直流电网耦合特性和安全稳定运行的基础,抑制直流换相失败和辨识脆弱线路是阻断交直流混联电网发生连锁故障,保障其安稳运行的关键技术。因此,亟需开展交直流混联电网混合仿真与连
氢能是最具有发展前景的二次能源之一。大力发展氢能产业对我国应对全球气候变化、推动能源革命和实现碳达峰碳中和国家战略目标具有重大意义。氢能产业发展进程中如何实现高效、低成本的氢能储运成为一大难题。通过对现有氢能储运技术的优劣势进行分析，从储氢和运氢2个方面探讨了适合我国未来氢能储运发展的路径。