检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电池寿命模型的微网控制方法

电力电子技术 2017年第11期51卷 75-77,90页

作者：张杰明黎卫文綦孝文广东电网有限责任公司肇庆供电局广东肇庆526060 上海华立软件系统有限公司上海201204

微网储能系统可有效平抑风力发电和光伏发电输出功率的波动,增大微网系统惯性,保障供电可靠性,改善电能质量。在分析电池寿命模型和微电源控制理论的基础上,提出一种基于电池寿命模型的控制方法。电池寿命受到电池充放电电流、荷电状态... 详细信息

微网储能系统可有效平抑风力发电和光伏发电输出功率的波动,增大微网系统惯性,保障供电可靠性,改善电能质量。在分析电池寿命模型和微电源控制理论的基础上,提出一种基于电池寿命模型的控制方法。电池寿命受到电池充放电电流、荷电状态和温度等因素的影响,当电池的实际运行参数低于寿命保护限值时,可延长电池寿命。最后通过一个实例验证了所提控制方法。

关键词：分布式发电微网电池寿命模型

基于电池寿命模型的纯电动汽车动力系统参数匹配及能量管理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电池寿命模型的纯电动汽车动力系统参数匹配及能量管理研究

作者：李沛森昆明理工大学

学位级别：硕士

本文主要基于电池的寿命模型,对动力系统参数匹配以及能量管理展开研究。传统汽车根据整车的动力需求和目标参数等进行动力系统参数匹配以及能量管理的研究。而纯电动汽车作为新能源车型,动力电池成本占比最高,因此对其寿命模型进行研究... 详细信息

本文主要基于电池的寿命模型,对动力系统参数匹配以及能量管理展开研究。传统汽车根据整车的动力需求和目标参数等进行动力系统参数匹配以及能量管理的研究。而纯电动汽车作为新能源车型,动力电池成本占比最高,因此对其寿命模型进行研究,并在模型基础上考虑其动力系统参数匹配和能量管理具有一定的意义。本文研究中的难点是对于电池SOH的研究和纯电车动力系统能量管理的研究。SOH的研究一直以来都是国内外研究的热点和难题,纯电动车能量管理国内外学者研究的较少。基于电池SOH的研究,本文将会以两种方法进行研究,一种是基于数据驱动的方法,一种是基于经验公式的方法。对于纯电车能量管理,将会基于转矩补偿,来保证整车的平顺性和踏板响应,并加入故障性模式的约束条件,使得在故障性模式中具有跛行能力。在基于数据驱动的SOH研究中,用直流内阻法来定义SOH。用神经网络算法模型预测直流内阻,针对常规神经网络算法模型收敛速度慢的问题,用蚁群算法优化了神经网络的输入层,结果表明该蚁群神经网络算法模型具有良好的预测精度。在基于经验公式的方法中,用行驶工况、行驶里程、汽车质量、制动回能、电池组寿命作为输入部分,然后根据总拥有成本公式计算各部分成本,结合Autonomie仿真软件中仿真模型,用遗传算法进行总拥有成本求解,最后输出层为电池组电池串并数。实现总拥有成本最优时的电池组参数配置,以及不同工况,不同使用年限下电池组寿命的研究。在纯电动汽车动力系统能量管理研究中,基于电机转矩补偿,研究了一般性模式和故障性模式切换的控制策略研究。在一般性模式中,对比分析了查表插值法转矩补偿和模糊控制算法转矩补偿,结果表明模糊控制算法比查表插值法具有更优的转矩补偿效果。而在故障性模式中则设置了基于电机过温和电池过放的约束条件,使得纯电车在轻微故障或者趋于故障时具有跛行能力,同时对动力系统进行一个保护的作用。

关键词：纯电动汽车电池寿命模型动力系统参数匹配能量管理蚁群神经网络算法遗传算法模糊控制算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电池寿命模型的混合储能调频经济性研究

电力系统装备 2019年第21期 244-246页

作者：齐翰博时亨通彭毅张信真徐华池深圳供电局有限公司广东深圳518001 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

本文针对电池储能提供调频服务过程中频繁进行充放电导致的电池寿命快速衰减的问题,首次提出了电池储能和冰蓄冷的混合储能提供调频服务的模式。在考虑电池寿命衰减的基础上建立了混合储能提供调频服务的成本收益模型,并分析了倍率优化... 详细信息

本文针对电池储能提供调频服务过程中频繁进行充放电导致的电池寿命快速衰减的问题,首次提出了电池储能和冰蓄冷的混合储能提供调频服务的模式。在考虑电池寿命衰减的基础上建立了混合储能提供调频服务的成本收益模型,并分析了倍率优化和最大功率模式下收益情况。最后以PJM市场数据进行了案例分析,得出了混合储能的利润更好,且倍率优化模式比最大功率模式更有效地延长了电池寿命。

关键词：混合储能冰蓄冷调频服务成本收益模型电池寿命模型

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑电池储能寿命模型的发电计划优化

电力系统自动化 2019年第8期43卷 93-101页

作者：王荔妍陈启鑫何冠楠钟国彬康重庆清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 卡耐基梅隆大学工程与公共政策系美国匹兹堡15213 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东省广州市510080

电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简... 详细信息

电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。

关键词：发电计划优化机组组合电池储能电池寿命模型放电深度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高比能锂离子电池寿命建模研究

高比能锂离子电池寿命建模研究

作者：杜净彩北京交通大学

学位级别：硕士

动力锂离子电池是电动汽车的重要的组成部分,其性能直接影响了电动汽车是否可以安全运行。本文的研究是依托于国家自然科学基金汽车联合基金项目:高比能锂离子电池性能衰减机制、寿命预测及耐久性管理技术基础。主要以两款电芯为研究对... 详细信息

动力锂离子电池是电动汽车的重要的组成部分,其性能直接影响了电动汽车是否可以安全运行。本文的研究是依托于国家自然科学基金汽车联合基金项目:高比能锂离子电池性能衰减机制、寿命预测及耐久性管理技术基础。主要以两款电芯为研究对象:额定容量分别为36Ah及114Ah的三元锂离子电池。首先,应用正交实验法设计了温度应力、放电倍率应力和耦合应力实验,并在实验过程中对电池进行HPPC测试,得到电池特征参数。结合实验数据,分析了温度及放电倍率对电池容量衰减的影响。其次,建立了基于数据拟合的电池寿命经验模型。分析了不同温度下电池的衰减机理,研究发现电池在低温条件下衰减机理与常温和高温条件不同,本文只建立常温及高温条件下电池寿命模型,对低温条件侧重机理分析。建立了单应力电池寿命模型:基于修正后的Arrhenius方程的温度应力电池寿命模型、基于逆幂律函数的放电倍率电池寿命模型,并且提出了变温度应力电池寿命建模思路。再次,建立了基于数据驱动的电池寿命预测方法,采用了支持向量机算法建立电池寿命预测模型,可以有效预测电池衰退拐点出现以前的电池寿命,预测精度在9%以内。为了避免出现局部最优解,对模型参数进行寻优时,应用基于交叉验证的网格搜索法。为了解决该预测方法不能有效预测衰退拐点以后的电池寿命的问题,研究了电池直流内阻与容量衰退的关系。测试了不同工况下电池直流内阻,提出了电池直流内阻变化与容量衰退变化的关系,即直流内阻增大的拐点基本对应容量衰退的拐点,可以作为电池健康状态诊断的特征参数,解决了基于数据驱动电池寿命预测方法中存在的无法有效预测容量衰退拐点的问题。最后,建立了融合模型的电池寿命预测方法,应用粒子滤波算法建立电池寿命预测模型。为了解决采用了重要性采样中计算量随时间增加而不断加大的问题,应用了序贯重要性采样算法;为了解决算法实施过程中粒子退化的问题,应用了重采样技术;电池衰退模型采用了双指数模型,基于粒子滤波算法实现电池寿命的预测,预测精度在2%以内。该方法不仅可以有效预测电池容量衰退拐点后的数据,而且相比于基于数据驱动的电池寿命预测方法预测精度得到大幅度提高。

关键词：三元锂离子电池电池寿命模型电池寿命预测支持向量机粒子滤波

动力电池寿命研究及其在增程式电动车控制中的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

动力电池寿命研究及其在增程式电动车控制中的应用

作者：张冬冬吉林大学

学位级别：硕士

随着我国汽车产销量的不断增加,能源与环境问题变得日益严峻,新能源汽车已经成为驱动我国汽车产业的重要方向。选择以纯电动汽车作为新能源车的突破口,却受动力电池成本、能量密度、寿命等因素的制约而难以全面推广。就现阶段而言,发展... 详细信息

随着我国汽车产销量的不断增加,能源与环境问题变得日益严峻,新能源汽车已经成为驱动我国汽车产业的重要方向。选择以纯电动汽车作为新能源车的突破口,却受动力电池成本、能量密度、寿命等因素的制约而难以全面推广。就现阶段而言,发展增程式电动车是向纯电动汽车过渡的重要方向。增程式电动车主要的电量来源于动力电池,电池的寿命特性关系到车辆的成本和使用,为此本文在充分研究动力电池寿命衰退的基础上,制定了增程式电动车Blended控制策略,实现降低电池容量衰退速率,延长其使用寿命的目的。主要从以下内容进行研究。1.以磷酸铁锂电池为研究对象,从三个方面对动力电池寿命的衰退进行研究:第一,对锂离子电池寿命的影响因素、衰减机理进行理论分析与总结;第二,制定电池研究对象短期的寿命加速实验并获取实验数据;第三,确定磷酸铁锂电池的基础寿命模型,对基础寿命模型中的参数进行辨识,然后通过短期电池加速寿命实验数据拟合目标电池的特性参数并进行寿命模型的验证,进而确定目标电池的寿命衰退模型。2.根据增程式电动车动力系统结构以及性能指标,对车辆动力部件进行参数匹配与选型,主要确定动力电池组和辅助动力单元(APU)这两个车载电源的参数,目的是作为动力电池寿命研究在整车控制中应用的目标车辆。3.利用增程式电动车具有双电量源的特点,以改善动力电池使用寿命为目的提出APU补偿动力电池组放电的Blended控制策略,根据整车控制系统的结构制定详细的控制流程。同时,利用Cruise软件搭建整车仿真平台,在MATLAB/Simulink环境下编写控制算法,两者联合仿真验证控制策略的可行性。4.根据不同控制下整车的仿真结果,利用电池寿命模型计算动力电池十年使用周期内的寿命衰退历程。对传统EV+CS控制策略与Blended控制策略下电池寿命的衰退进行对比分析可得:整车在Blended控制策略下运行时,可以有效地降低动力电池的容量衰减,延长其使用寿命;按照初始容量20%的衰减量作为电池寿命终止的限值,可以延长动力电池1.56年的使用年限。进一步考虑电池容量衰减对控制策略的影响,提出门限值动态调整的自适应算法来对Blended控制策略进行改进,仿真计算后可得:改进后的控制策略可以进一步延长了动力电池3.75%的使用寿命。5.统计整车在不同使用周期内的能量消耗,以每日使用成本作为评价指标,对比分析可得:整车使用3年后,Blended控制策略可以降低车辆的每日使用成本,且随着使用时间的增加,这种作用效果更加显著。这主要是因为Blended控制策略对动力电池寿命的改善效果,增加了车辆在使用过程中纯电动驱动的比例。

关键词：动力电池增程式电动车电池寿命模型控制策略寿命优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略

基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略

作者：刘紫琦北京交通大学

学位级别：硕士

针对全球范围的能源问题和环境问题,电动汽车因其低污染或无污染、能效高的优点,在世界各国都得到了大力的发展。然而,作为一种新型电力负荷,电动汽车充电行为具有随机性、间歇性的特征,规模化电动汽车充电可能会对配电网运行产生显著影... 详细信息

针对全球范围的能源问题和环境问题,电动汽车因其低污染或无污染、能效高的优点,在世界各国都得到了大力的发展。然而,作为一种新型电力负荷,电动汽车充电行为具有随机性、间歇性的特征,规模化电动汽车充电可能会对配电网运行产生显著影响,因此,有必要对电动汽车充电进行引导。本文主要围绕基于用户驾驶行为的电动汽车有序充电策略进行研究,主要包括以下几方面的内容:首先,对不同类型的电动汽车进行了简单的介绍,分析了各自的特点及优缺点。以混合动力电动汽车PHEV为例,对电动汽车进行能耗分析,研究不同因素例如平均速度、环境温度、空调使用等对电动汽车能耗以及续驶里程的影响。对电动汽车进行能耗分析是预测电动汽车续驶里程的基础。其次,根据电动汽车能耗分析的结果,提出了基于用户驾驶行为的电动汽车续驶里程预测方法。用户驾驶行为通过电动汽车不同的行驶工况来描述,并且在能耗分析的基础上,额外加入部分具体反映用户驾驶行为的特征参数,利用主成分分析法及模糊聚类算法,提出了电动汽车续驶里程的预测方法,并运用于电动汽车有序充电策略的制定中。电动汽车实际道路测试数据验证了该方法的准确性。再次,针对电动汽车使用的锂离子电池,研究放电截止电压、环境温度、充放电倍率及SOC使用区间对锂电池容量衰退的影响。基于这些因素,对一种基于不规则应用的锂电池容量衰退量化模型进行研究,并将其用于有序充电策略中充电量的计算过程中。同时,利用NASA提供的锂离子电池监测数据验证该模型的准确性。最后,在上述研究内容的基础上,设计了电动汽车有序充电策略。策略模型分为用户侧模型和电网侧模型,用户侧模型利用上述研究内容,计算满足用户出行且使电动汽车动力电池容量衰退最小的充电量,电网侧模型用于对电动汽车充电进行引导,以起始充电时间最早及局域配电网负荷峰谷差最小为优化目标,制定了兼顾用户及配电网的多目标优化策略,利用遗传算法求解该优化问题。有序充电仿真结果表明,对于电动汽车用户,有序充电策略能够显著减小动力电池容量衰退,对于局域配电网,有序充电策略能够有效减小局域配电网负荷曲线的峰谷差,起到"削峰填谷"的作用,并且参与有序充电策略的用户数越多,其调控效果越显著。

关键词：电动汽车有序充电里程预测电池寿命模型能耗分析模糊聚类

电动汽车混合储能系统及其DC-DC变换器的优化设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电动汽车混合储能系统及其DC-DC变换器的优化设计

作者：黎浩庭华南理工大学

学位级别：硕士

采用锂电池和超级电容的混合储能系统能够利用超级电容高功率密度的优势,充分吸收回馈功率、降低锂电池的充放电循环次数和充放电倍率,从而提高电动汽车的续航里程以及延长锂电池的寿命。目前混合储能系统的设计主要存在以下问题:其一,... 详细信息

采用锂电池和超级电容的混合储能系统能够利用超级电容高功率密度的优势,充分吸收回馈功率、降低锂电池的充放电循环次数和充放电倍率,从而提高电动汽车的续航里程以及延长锂电池的寿命。目前混合储能系统的设计主要存在以下问题:其一,混合储能系统的容量配置和能量分配策略之间存在相互耦合关系,对任一问题进行单独的优化处理均无法获得混合储能系统的最优解;其二,没有根据混合储能系统来开展对DCDC变换器的优化设计,DC-DC变换器未能最佳地配合混合储能系统的特性来工作。上述问题最终导致目前的混合储能系统未能处于最优的设计规划上,因此,本文提出了一种混合储能系统的设计方法以进一步提高混合储能系统的综合性能。本文首先简要介绍了各种电动汽车混合储能系统拓扑及各种DC-DC变换器拓扑的优劣点,并确定了本文的研究对象,即超级电容半主动式混合储能系统和交错并联双向Buck/Boost变换器。然后,分析了混合储能系统的容量配置和能量分配策略之间的耦合关系,提出了一种基于多目标遗传算法的联合优化方法,该优化方法可同时进行容量配置和能量分配策略设计。对优化结果进行了综合分析后,确定了一个成本与电池寿命收益平衡的混合储能系统设计方案。进一步地,研究了混合储能系统DC-DC变换器与一般变换器工作环境的区别,并根据此区别,提出了采用基于高斯混合分布的平均损耗来作为变换器效率的评价指标。以所提的平均损耗和变换器成本作为优化目标,设计了变换器的开关频率以及主电路器件的参数选型,并分析了优化结果的成因。最后,按一定降额比例搭建了混合储能系统实验装置,验证了所设计混合储能系统的可行性、所设计DC-DC变换器参数的有效性以及所采用DC-DC损耗模型的准确性。

关键词：混合储能系统双向DC-DC变换器多目标优化电池寿命模型高斯混合模型

考虑电池使用寿命的混合储能容量配置与控制参数协调优化研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电气开关 2019年第4期57卷 19-25,30页

作者：周旺江修波刘丽军福州大学电气工程与自动化学院

利用混合储能系统可有效平抑风电并网波动,文中以锂电池和超级电容构成的混合储能系统为研究对象,考虑容量配置参数以及控制参数之间的相互制约性,提出了一种混合储能系统优化设计方案。首先,基于雨流计数法和等效放电电量理论对电池寿... 详细信息

利用混合储能系统可有效平抑风电并网波动,文中以锂电池和超级电容构成的混合储能系统为研究对象,考虑容量配置参数以及控制参数之间的相互制约性,提出了一种混合储能系统优化设计方案。首先,基于雨流计数法和等效放电电量理论对电池寿命进行评估,构建出混合储能经济性评估模型;其次,考虑到混合储能控制参数对混合储能系统设计的影响,在优化变量中加入了小波分解频段划分节点和相关控制参数,并提出了反映储能装置运行性能的储能控制效率函数、超级电容裕度函数,利用遗传算法对混合储能系统进行多目标优化。算例表明:文中所提出的模型能从经济性、波动平抑效果还有储能性能等方面对混合储能系统进行综合协调优化。

关键词：混合储能电池寿命模型容量优化控制参数优化小波包分解