载人潜水器混合动力中辅助电池容量的估算及验证系统

在燃料电池与蓄电池混合动力载人潜水器中,蓄电池的类型及容量是影响混合动力系统的响应特性、安全性、体积、重量的重要因素。文章首先针对启动、大功率突变及应急等工况进行分析,对蓄电池进行选型与容量配置,然后为验证估算容量值是否满足系统要求,开展了铅酸蓄电池放电电流与容量的建模,提出基于状态的燃料电池与铅酸蓄电池的功率分配方法及铅酸蓄电池SOC的估算方法,最后基于MATLAB GUI搭建铅酸电池容量验证系统,通过该容量验证系统,不仅可对混合动力系统中辅助蓄电池配置方案进行校核与优化设计,还可为系统是否设置重载询问提供依据。     

潜艇蓄电池建模策略分析

潜艇蓄电池是潜艇主动力系统的重要组成部分,要对潜艇主动力系统进行仿真研究,必须建立精确的蓄电池外特性模型.但蓄电池的外特性受到多个因素影响,建模十分困难.另外潜艇蓄电池的试验样本少,限制了常规建模方法的使用.本文对潜艇蓄电池的建模策略进行了详细分析,并提出利用神经网络扩展试验样本,提高了潜艇蓄电池模型的精度.     

基于有限元的水下航行器腐蚀静电场特性分析

基于电化学腐蚀理论,介绍了通过有限元方法对水下航行器静电场进行仿真建模的方法及过程。通过典型算例分析了水下航行器的静电场分布特性,为基于水下电场特征控制的舰船隐身提供理论基础和数据支撑。     

现代潜艇铅酸蓄电池充电模型

铅酸蓄电池是常规潜艇水下航行的核心动力,为优化动力系统工作性能,需要建立充电模型.蓄电池充电所需的时间与蓄电池的充电方法、放电制、剩余容量等因素有关,即充电的规律具有强烈的非线性特征,神经网络方法是充电模型建模的可行技术手段.基于前馈神经网络,建立了任意放电率下的一级充电模型,利用插值法模拟了二级至五级充电规律,模型能确定或计算端电压、充电起始点和电解液密度参数,获得了蓄电池在任意工况下的充电规律.与充电试验值对比表明所建立的充电模型可行.     

基于小信号建模的舰船蓄电池智能控制系统研究

船舶备用电源的双向充放电控制一直是船舶制造和控制领域亟需解决的问题。针对该问题本文提出一种基于峰电流模式控制的蓄电池充/放电转换器智能控制系统,该系统可用于对船舶多模块备用电源进行有效控制。本文将降阶建模技术与电流模式控制的小信号模型相结合,设计电流传感网络和电压反馈补偿程序,从而实现了灵活精确的蓄电池智能控制系统。最后通过小信号仿真实验结果,验证所提出智能控制系统的有效性。     

艇用富液式铅酸蓄电池有害气体研究

艇用富液式铅酸蓄电池在使用过程中,易析出氢气、砷化氢、硫酸蒸汽等有毒有害气体.本文详细介绍了以上气体对人和设备的危害、产生的电化学原理以及消除方法,以为相关科研生产提供改进参考.     

基于CAN总线的蓄电池参数监测系统

本文介绍了一种基于CAN总线的分布式三级蓄电池参数监测系统。该系统利用蓄电池作为智能监测模块工作电源,检测蓄电池电压、密度、液位和温度,通过CAN总线经过信息处理机和上位机进行通讯,实现了蓄电池的远程实时监测和管理,保障了蓄电池的可靠工作。     

舰船铅酸蓄电池室氢气浓度特征研究北大核心CSCD

[目的]为实现舰船铅酸蓄电池室蓄电池析氢特征在线识别和氢气控制系统量化设计,提出基于集总模型,综合考虑蓄电池析氢速率、系统通风净化风量、蓄电池室泄漏风量等关键参数的蓄电池室氢气浓度特征辨识方法。[方法]根据蓄电池室环境特征,建立舰船蓄电池室氢气浓度特征和蓄电池析氢速率预测数学模型,开发相应的计算程序,分析在给定系统运行策略下,不同蓄电池析氢速率和系统通风净化风量下的蓄电池室氢气浓度变化特征。[结果]蓄电池室氢气浓度变化特征受蓄电池析氢速率、蓄电池室泄漏风量和系统通风净化风量等因素共同影响。当析氢速率较低时(如新蓄电池),泄漏风量会显著影响氢气浓度上升速率;在给定策略下的蓄电池氢气净化系统日均运行频次可以反映蓄电池实际析氢速率特征,指导蓄电池寿命评价。[结论]舰船蓄电池析氢速率与多个参数关联,研究开发的预测模型可对舰船蓄电池室蓄电池析氢速率进行准确预测,并为系统设计和运行策略优化提供指导,相关思路和方法亦可推广应用于与氢气控制相似的其它舱室组分。     

碱性蓄电池隔膜的研究进展

本文详细介绍了碱性蓄电池隔膜的研究和应用状况,综述了其制备手段和电化学性能改进研究,展望了其未来的应用领域。     

船舶备用蓄电池的充放电智能控制系统研究

传统船用备用蓄电池的充电器结构简单,通过模拟控制的方式进行充电,其缺点是缺乏灵活性,无法根据实际情况进行充电方法的调整,也不能实时监测蓄电池的充电过程,满足不了智能化的充电要求。随着微控制器的应用,蓄电池的充电方式向智能化的方向发展。本文通过分析蓄电池充电原理及船舶蓄电池需求设计一种基于单片机的智能充放电控制器。     

电池用铝合金阳极材料的研究进展

近年来,各种新型铝合金阳极材料及相应电解质添加剂的研制成功,使铝-空气、铝-氧化银等铝电池的研究取得了很大的进展。本文从铝阳极材料的活化机理,碱性介质中铝阳极的电化学性能及合金元素对铝阳极电化学性能的影响机理等方面,综述了近几十年来,国内外铝合金阳极材料的研究、发展与应用概况。     

锂／亚硫酰氯电池的发展现状

锂／亚硫酰氯（Li／SOCl2）电池具有比能量高、工作电压高、贮存寿命长、工作温度范围宽、成本低等优点。对Li／SOCl2电池的电化学性能、安全及电压滞后等方面的发展现状进行了综述。     

固体氧化物燃料电池船舶动力系统的动态仿真(英文)

Solid oxide fuel cell (SOFC) has been identified as an effective and clean alternative choice for marine power system. This paper emphasizes on the dynamic modeling of SOFC power system and its performance based upon marine operating circumstance. A SOFC power system model has been provided considering thermodynamic and electrochemical reaction mechanism. Subcomponents of lithium ion battery, power conditioning unit, stack structure and controller are integrated in the model. The dynamic response of the system is identified according to the inertia of its subcomponent and controller. Validation of the whole system simulation at steady state and transit period are presented, concerning the effects of thermo inertia, control strategy and seagoing environment. The simulation results show reasonable accuracy compare with lab test. The models can be used to predict performance of a SOFC power system and identify the system response when part of the component parameter is adjusted.     

锂离子动力电池热管理方法研究进展

动力电池组是电动车船的关键部件,电池温度过高造成的电池性能下降乃至热失控会使整车面临严重的安全风险。本文从传统热管理方法(空气冷却、液体冷却)和新型热管理方法(相变材料冷却、热管冷却、喷雾冷却和液态金属冷却)等几个方面对电池热管理方法进行综述,给出目前电池热管理方法的研究进展,为后续的研究方向提供参考。     

无机固态电解质的合成及其界面改性研究进展

固态电解质是全固态锂离子电池的核心,包括无机固态电解质、聚合物电解质、复合固体电解质,其中无机固态电解质的离子电导率最高,应用前景广阔.但是,无机固态电解质界面兼容性差等问题,限制了其广泛应用.无机固态电解质与电极之间的接触是直接的物理接触,界面电阻较高.差的界面浸润性影响电池的电化学性能,不利影响在高倍率情况下尤为突...     

提高锂离子动力电池安全性能的方法

本文介绍了提高锂离子动力电池安全性各种方法.通过加装安排气口,加装正温度系数电阻元件,改进正极材料、电解液和隔膜,加强电池设计和生产过程管理,采用电池管理系统均可提高锂离子动力电池安全性.     

动力锂电池组管理系统的SOC估算研究

针对当前动力锂离子电池组管理系统难以准确估计电池组剩余电量的问题,本文分析了现有各种荷电状态估计方法的优缺点,提出了一种在线修正的SOC估算策略,提高了动力锂离子电池组管理系统电量估计的精度.     

锂电池正极材料LiFePO4性能研究进展

LiFePO4是最有发展前景的锂离子电池正极材料之一,它具有结构稳定,循环可逆性好,安全无毒等优点。但由于其电导率低和Li+扩散系数小,导致在大倍率充放电时性能较差,阻碍了在大功率电池领域的应用。本文结合LiFePO4的结构和充放电原理,阐述了表面包覆、掺杂、粒度控制等改性手段,以及添加导电剂等对LiFePO4性能的影响。改性是提高其倍率性能的有效手段,提高了LiFePO4颗粒表面和内部的导电性;添加导电剂,可以形成导电网络,进一步提高了LiFePO4作为锂电池正极材料的电化学性能。     

船用阀控式密封铅酸蓄电池的失效模式及维护技术研究

本文介绍了船用阀控式密封铅酸蓄电池的特性及主要的失效模式.对在使用过程中如何判断蓄电池的健康状态进行了分析.提出了蓄电池使用过程中的维护方法和注意事项.     

高性能铝-空气电池阳极材料的研究

介绍了三种Al-Pb-Ga系新型铝合金阳极材料.用熔铸法加工技术将铝合金制成直径为1cm2的圆柱体;用电化学方法测试了材料的电化学性能;通过SEM测试阳极溶解后铝合金表面的腐蚀状态.结果表明:3#铝合金阳极材料开路电位较纯铝低、自腐蚀速率急剧降低、电极表面腐蚀溶解均匀.新型铝合金在碱性介质中不能形成钝化膜,阳极极化明显减少.在4mol/L NaOH水溶液中以200 mA/cm2电流密度放电,新型合金阳极材料的稳定电极电位可达到-1.37 V(vs.He/HgO).研制的新型铝合金负极材料,可望开发高能量密度的铝合金电池.