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期刊信息/Journal information
储能科学与技术
化学工业出版社
储能科学与技术

化学工业出版社

丁玉龙

双月刊

2095-4239

energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

010-64519601/9602

100011

北京市东城区青年湖南街13号

储能科学与技术/Journal Energy Storage Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《储能科学与技术》（Energy Storage Science and Technology）是化学工业出版社、中国化工学会联合主办的国内唯一的储能专业期刊，由中国石油和化学工业联合会主管，国内统一刊号CN 10-1076/TK，中国科学引文数据库核心期刊（CSCD）、中国科技核心期刊，中国化工学会及储能工程专委会会刊。目前已被美国《乌利希期刊指南（网络版）》（Ulrichsweb）、英国科学文摘数据库（INSPEC）和美国《化学文摘（网络版）》（CA）收录，荣誉主编为英国伯明翰大学丁玉龙教授。
正式出版
收录年代

    不同负极材料对LiFePO4高功率储能器件循环性能的影响

    张玉曼范羚羚杨重阳
    3245-3253页
    查看更多>>摘要：磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)以低成本、高安全性、长循环寿命等优点在近些年来备受关注,然而市场上常见的LFP储能器件在0.1～2 C倍率的循环寿命为2000次左右.为了进一步开发高功率、长寿命的LFP储能器件,本文设计了容量为9 Ah的不同负极材料(硬碳/软碳/石墨)软包储能器件.对4 C大倍率循环性能进行探究,发现4000次循环后,硬碳和软碳用作负极的储能器件的容量保持率分别为83.0%、78.9%,优于石墨(51.6%).通过XRD、EIS、容量增量法和电压微分法等手段进行分析,发现接触内阻和SEI膜内阻增加,以及结构变化造成负极中锂离子的消耗是容量衰减的主要原因.进一步探究石墨用作负极时循环寿命差的原因,发现石墨用作负极时库仑效率较低,工作温度较高,dQ/dV峰值在循环过程中发生更大的位移,峰强的降幅也较大.由于石墨的层间距为0.335 nm,小于软碳(0.360 nm)和硬碳(0.395 nm),在反复脱嵌锂过程中石墨更易发生结构变化,造成体积膨胀,因此循环后接触电阻和SEI膜电阻增长幅度较高,锂离子扩散动力学也更差.与石墨相比,硬碳和软碳用作大倍率LFP储能器件的负极活性物质时具有更长的循环寿命.

    磷酸铁锂硬碳软碳石墨循环寿命

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    基于COA-LSTM和VMD的锂离子电池剩余寿命预测

    孙中麟李嘉波田迪王志璇...
    3254-3265页
    查看更多>>摘要：电动汽车中的动力电池在其使用期间寿命的退化是不可避免的,因此研究电动汽车锂电池的使用寿命与利用效率具有重要意义.锂离子电池的剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)是表征电池性能的一个重要指标.本文提出了基于郊狼算法优化长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的动力电池RUL预测模型.首先,对锂离子电池的容量衰减特性进行分析,基于动力电池充放电曲线,提取等恒流充放电间隔、等压升时间间隔作为间接健康因子并通过Pearson法对其进行相关性分析.本文提出变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)对健康因子进行分解,得到模态分量.采用LSTM作为动力电池模型来预测RUL,针对LSTM模型参数不精确会影响RUL的预测精度,提出郊狼优化算法(Coyote optimization algorithm,COA)对LSTM模型参数进行优化,以提升模型的预测能力.最后,基于NASA研究中心的公开数据集,将所提方法与LSTM、VMD-LSTM,高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),BP神经网络模型(backpropagation neural network)进行对比,对COA-LSTM模型的准确性进行验证.实验结果表明,RUL预测误差在2.1%以内,所提方法能够精确预测RUL.

    锂离子电池剩余使用寿命郊狼优化算法长短期记忆网络

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    斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法

    刘大猛牟雪鹏石博豪陈巨龙...
    3266-3276页
    查看更多>>摘要：重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势.其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一.然而,斜坡式重力储能系统具有机械与电气动态高度耦合的特点,现有仿真模型难以完整描述其动态特性.针对该问题,本工作提出了一种斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法.首先,采用三维机械设计软件Solidworks建立包括斜坡、轨道、载重小车和质量块的机械系统框架模型;然后,将Solidworks中建立的模型导入多体动力学仿真软件Adams,并建立载重小车与链传动机构的联系,获得机械系统完整模型;最后,将Adams中的机械模型导入Simulink,并建立与电气模型的联系,从而获得机电联合仿真模型.将所提出的多软件协同仿真模型与Simulink独立仿真模型,在电网正常和异常工况下分别进行仿真对比,结果表明多软件协同仿真模型能够更加全面地描述斜坡式重力储能系统的动态特性.因此,多软件协同仿真模型能够更好地支撑对斜坡式重力储能的功率特性分析、安全性评估和机械参数优化设计等工作.

    斜坡式重力储能机电联合仿真建模多软件协同仿真建模

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    储能锂离子电池模组暂态过电压防护设计与电路研发

    沈思远刘亚坤罗栋煌李雨珺...
    3277-3286页
    查看更多>>摘要：电力系统中各类暂态过电压引起的高幅值电压波动会影响电化学储能电站在电网中的安全稳定运行,已有电化学储能火灾事故调查报告指出了目前针对储能锂离子电池模组暂态过电压防护能力不足的问题.本工作通过分析浪涌过电压防护器件的性能,提出针对储能锂离子电池模组的暂态过电压防护电路设计,并开展器件选型、配合设计和试验测试,研发出一种具备多级降压-级联稳压自开断功能的电池模组过电压防护电路.结果表明,针对12 V锂离子电池模组,共模和差模输入下峰值为500 V/1 kV/2 kV/4 kV、波形为1.2/50 μs的冲击过电压下,所设计防护电路通过逐级限制电压和能量泄放,将输入电池模组的电压幅值抑制在15.2～26.4 V.稳态直流超限电压测试表明,当电压低于26.5 V时,实现模组电压稳压至12 V;超过26.5 V时切出功能动作隔离锂离子电池模组,研究有助于实现锂离子电池模组的暂态过电压抑制和稳态直流超限电压开断及稳压功能.

    锂离子电池暂态过电压共模差模防护电路

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    天然气余压发电透平发电机组控制特性研究

    蒋鑫朱万炫李和平张雪辉...
    3287-3298页
    查看更多>>摘要：本文研究了透平发电机组的物理模型,重点详细介绍了透平膨胀机调速系统、同步发电机、励磁系统的工作原理.并据此利用MATLAB/Simulink建立起透平发电机组数学模型,主要包括透平膨胀机及其调速系统、同步发电机及励磁系统、电力负载模型等.然后根据建立的仿真模型对透平发电机组运行工况进行了常规PID仿真研究,在此基础上,对系统的控制方法进行优化,采用模糊PID控制进行了空载启动和投切负载的仿真研究,根据仿真结果对比了常规PID和模糊PID的控制性能,仿真结果显示模糊PID控制器比常规PID控制器的启动时间更短、超调量更小,使得发电机组的响应过程更加快速、稳定.

    余压发电透平发电机组仿真模型模糊PID

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    锂离子电池分数阶可变阻容建模与荷电状态估计

    吴胜利郭琪邢文婷
    3299-3306页
    查看更多>>摘要：锂离子电池荷电状态(SOC)的估计对于保障新能源电动汽车稳定、安全地运行至关重要,而高精度的电池模型是SOC估计的基础,但常用的锂离子电池阻容(RC)模型中,存在高阶模型结构复杂、低阶模型近似程度低,以及电池状态突变导致SOC难以精确估计的问题.本文提出一种基于分数微积分理论的锂离子电池分数阶可变阻容(FVOM)模型,通过利用赤池信息量(AIC)准则识别不同SOC时分数阶阻容模型的最优阶数,构建适应不同SOC时的时变阻容电池模型;同时引入衰减因子构建强跟踪分数阶扩展卡尔曼滤波(STF-FEKF)算法,实现电池荷电状态估计,克服历史数据对当前估计值的影响.基于城市道路循环工况(UDDS)等三种不同工况对分数阶扩展卡尔曼滤波(FEKF)算法进行验证.结果表明,在脉冲放电工况下,模型的平均绝对误差(AAE)由0.0197 V降为0.0160 V,其电压误差均小于50 mV,预测精度相对提高了18.8%;同时,改进后的方法使AAE和均方根误差(RMSE)均有所减小,不仅验证了所提方法的有效性,也为提高锂离子电池SOC状态估计精度和计算效率提供了新的思路.

    赤池信息量准则可变阻容模型分数阶强跟踪

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