能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用 被引量：58

1

作者 慈松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期3643-3648,共6页

针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想:在物理上将能量进行离散化(碎片化),进而通过计算能力赋予能量信息属性(信息化),改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制... 针对能源互联网发展中技术体系、模式与思维创新的需要,首先提出关于能量信息化与互联网化管控的核心思想:在物理上将能量进行离散化(碎片化),进而通过计算能力赋予能量信息属性(信息化),改变能量的时空控制粒度,实现未来的个性化定制化的能量运营服务。基于能量信息化与互联网化技术,使能量变成像计算资源、带宽资源和存储资源等信息通信领域的资源一样进行灵活的管理与调控,从而使供电与负载在用户侧无缝融合。然后,基于上述思想,针对能源互联网基础之一——分布式储能系统,提出基于电池网络的分布式电池储能系统架构与互联网化管控关键技术。最后,提出通过信息技术实现能量(包括分布式储能系统与分布式可再生能源系统)与负载的一体化管控方法和能量运营模式。本文提出的能量信息化与互联网化的思想与技术可为能源互联网研究与实现提供理论与工程研究支撑,目前基于电池网络的大规模分布式储能已经在数据中心、通信机房、电动汽车、建筑节能等多个领域中推广与试点应用,使用效果和测试数据验证了所提出的思想和技术。 展开更多

关键词 能源互联网 分布式储能 互联网 能量信息化与电池网络 能量管控 信息物理融合系统

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基于自适应等效能耗最小的燃料电池船舶能量管理策略 被引量：1

2

作者 许晓彦 曹伟 韩冰 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期108-115,共8页

为实现等效能耗最小策略中等效因子的实时调整,提出一种基于自适应等效能耗最小的能量管理策略。首先,设计一种基于多种群自适应协同粒子群优化算法的最优等效因子提取方法,该方法为双层优化的结构。在上层优化中,以船舶的运行成本、储... 为实现等效能耗最小策略中等效因子的实时调整,提出一种基于自适应等效能耗最小的能量管理策略。首先,设计一种基于多种群自适应协同粒子群优化算法的最优等效因子提取方法,该方法为双层优化的结构。在上层优化中,以船舶的运行成本、储能系统最终电量和初始电量误差最小为目标函数,求解燃料电池系统和储能系统的最优运行轨迹;在下层优化中,建立等效因子的优化模型,提取最优等效因子的分布。然后,建立以系统状态参数为输入、等效因子为输出的神经网络模型。利用最优的等效因子作为训练样本,对神经网络模型进行训练。最后,将神经网络模型与等效能耗最小策略相结合,可实现等效因子的实时调整。在Matlab/Simulink中搭建船舶混合能源系统的仿真模型,对基于自适应等效能耗最小的能量管理策略进行验证。仿真结果表明,与基于恒定等效因子的等效能耗最小策略相比,储能系统的最终电量更接近初始值,氢气的总消耗量降低1.98%。 展开更多

关键词 燃料电池船 能量管理策略 神经网络 等效因子 多种群自适应协同的粒子群优化算法

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基于等压能量分析与CNN-GRU-MHA的锂电池SOH估计方法

3

作者 汪晓璐 赵筛筛 张朝龙 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期233-241,共9页

精确有效的锂电池健康状态(State of health,SOH)估计方法是电池管理系统的研发重点。针对实测噪声导致难以准确估计锂电池SOH的问题,提出一种基于等压能量分析与卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)-门控循环单元(Gated re... 精确有效的锂电池健康状态(State of health,SOH)估计方法是电池管理系统的研发重点。针对实测噪声导致难以准确估计锂电池SOH的问题,提出一种基于等压能量分析与卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)-门控循环单元(Gated recurrent unit,GRU)-多头注意力机制(Multi-headed attention,MHA)的锂电池SOH估计方法。首先,分析恒流充电阶段电池能量与电压关系,绘制等压能量曲线;其次,提取等压能量曲线的峰值作为健康因子,表征锂电池SOH退化特性;最后,采用CNN提取健康因子深层特征,构建基于GRU-MHA方法的锂电池SOH估计模型。试验结果表明,所提方法能够有效克服实测噪声,SOH估计误差小于1%。同时,比较试验表明,所提方法具有更好的估计效果。 展开更多

关键词 锂电池 SOH估计 等压能量分析 卷积神经网络 门控循环单元

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基于多目标优化的燃料电池汽车实时能量管理策略 被引量：2

4

作者 于坤杰 王思雨 +2 位作者 杨朵 符汉文 廖粤峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期80-88,共9页

为了降低混合动力系统的燃料消耗并延缓动力元件的老化,提出了一种基于多目标优化和路况分类的能量管理策略(EMS)。首先,构建了燃料电池与锂电池的电气模型,并引入了等效氢耗模型和燃料电池老化模型。其次,设计了基于规则的多模式EMS,... 为了降低混合动力系统的燃料消耗并延缓动力元件的老化,提出了一种基于多目标优化和路况分类的能量管理策略(EMS)。首先,构建了燃料电池与锂电池的电气模型,并引入了等效氢耗模型和燃料电池老化模型。其次,设计了基于规则的多模式EMS,在此基础上,为了进一步降低系统的等效氢耗,并延长其使用寿命,基于多目标白鲸算法(MOBWO)对EMS参数进行优化。再次,为了使所设计的EMS适用于不同的路况,提出了基于长短期记忆网络(LSTM)的驾驶路况实时分类方法,旨在根据分类结果切换EMS的控制参数以达到最优效果。最后,在仿真平台上对所提算法进行分析。结果表明:与基于规则的方法相比,所提方法氢耗量降低了2.3%,燃料电池的老化程度降低了1.02%,验证了所提EMS能够有效降低混合系统的燃料消耗,并且能够延缓燃料电池老化,从而提升了系统的经济性和耐久性。 展开更多

关键词 燃料电池 锂电池 混合动力系统 能量管理策略 多目标白鲸优化 LSTM神经网络 路况分类

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考虑电池寿命的插电式混合动力汽车能量管理优化 被引量：12

5

作者 曾小华 王星琦 +2 位作者 宋大凤 杨南南 王振伟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2206-2214,共9页

考虑电池寿命对插电式混合动力汽车全寿命周期成本的影响,以综合燃油消耗和电池寿命衰减最小为目标开展电池充放电功率的多目标优化研究.引入权重系数将多目标优化问题转化为单目标优化问题,采用动态规划(DP)算法求解实现全局最优,并根... 考虑电池寿命对插电式混合动力汽车全寿命周期成本的影响,以综合燃油消耗和电池寿命衰减最小为目标开展电池充放电功率的多目标优化研究.引入权重系数将多目标优化问题转化为单目标优化问题,采用动态规划(DP)算法求解实现全局最优,并根据优化结果选择最优权重系数.为了解决动态规划算法运算速度慢、须预知工况的缺陷,以最优权重系数的优化结果训练神经网络控制器并将其应用于控制策略中.仿真结果表明,与以油耗为单一目标的优化相比,多目标优化可使电池寿命衰减减少13.5%,而燃油消耗仅增加0.5%,在保证燃油经济性的同时有效减少电池寿命的衰减程度;基于神经网络的控制策略有效克服了动态规划算法的缺点并能达到与其相近的运算效果,具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 车辆工程 整车能量管理优化 动态规划 电池寿命 神经网络

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基于能量采集异构蜂窝网络的功率分配算法研究 被引量：6

6

作者 万晓榆 冯小龙 +1 位作者 王正强 樊自甫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2308-2312,共5页

针对能量采集异构蜂窝网络,由于能量到达和信道状态的随机性导致离线功率分配算法只能取得理论最优,本文提出了一种在线功率分配算法.算法在每个时隙开始时,基站控制器通过能量判别选出满足开启条件的小蜂窝基站,然后采用基于拉格朗日... 针对能量采集异构蜂窝网络,由于能量到达和信道状态的随机性导致离线功率分配算法只能取得理论最优,本文提出了一种在线功率分配算法.算法在每个时隙开始时,基站控制器通过能量判别选出满足开启条件的小蜂窝基站,然后采用基于拉格朗日乘子的两层迭代算法对所选择的小蜂窝基站分配发射功率,能够实际最大化系统在每个时隙的能效.仿真表明在满足基站开启条件的情况下,所提算法可以为密集异构网络提供更高的能量效率.该算法适用于信道状态和能量状态不可预测的网络. 展开更多

关键词 能效优化 能量采集 功率分配 电池容量 在线算法 异构网络

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Ad hoc网络中基于方向预测的能量感知路由协议 被引量：2

7

作者 梁建武 刘秀娟 刘啸波 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第7期2108-2112,共5页

针对Ad hoc网络中基于方向预测的路由协议没有考虑节点的剩余能量导致的节点失效从而影响网络生存时间问题进行研究,提出了一种新的基于方向预测的能量感知路由协议——EARP_DP。提取有关目的节点距离的信息和剩余能量信息,据此计算节... 针对Ad hoc网络中基于方向预测的路由协议没有考虑节点的剩余能量导致的节点失效从而影响网络生存时间问题进行研究,提出了一种新的基于方向预测的能量感知路由协议——EARP_DP。提取有关目的节点距离的信息和剩余能量信息,据此计算节点的转发概率,使得网络为最优路径提供合适的带宽和电池容量。较之基于方向预测的路由协议,理论分析表明了算法的有效性,在给定的仿真场景下的结果显示,新协议保障了平均端到端时延和数据投递率,降低了平均能量消耗,网络生存时间延长了5%,提高了网络的整体性能。 展开更多

关键词 ADHOC网络 概率转发 电池能量 网络生存时间

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一种陆基微生物燃料电池供电的无线传感器网络 被引量：1

8

作者 张大兴 郭永献 +1 位作者 程培涛 高宏伟 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期105-109,共5页

针对陆基微生物燃料电池能够克服水基微生物燃料电池工作地理环境受限的缺点,为推动陆基微生物燃料电池的工程实用化,自主设计搭建了一种陆基微生物燃料电池供电的单跳无线传感器网络实验装置,进行了陆基微生物燃料电池性能测试实验,并... 针对陆基微生物燃料电池能够克服水基微生物燃料电池工作地理环境受限的缺点,为推动陆基微生物燃料电池的工程实用化,自主设计搭建了一种陆基微生物燃料电池供电的单跳无线传感器网络实验装置,进行了陆基微生物燃料电池性能测试实验,并采用陆基微生物燃料电池供电的无线传感器网络数据采集、传输和处理实验.实验结果表明,陆基微生物燃料电池能够周期性地驱动无线传感器网络节点的工作,验证了采用陆基微生物燃料电池为无线传感器网络节点供电工作的可行性. 展开更多

关键词 陆基微生物燃料电池 无线传感器网络 能量采集

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基于CAN网络化的HEV电能量测控装置的设计

9

作者 李礼夫 欧国海 符兴锋 《现代制造工程》 CSCD 2005年第S1期117-119,共3页

针对目前混和动力电动汽车的电池能量管理系统的特点,利用嵌入式微控制器应用技术,结合基于CAN总线的汽车网络通信的特点,设计基于CAN网络化的嵌入式HEV电能量测控装置。

关键词 CAN网络 嵌入式系统 电池能量管理

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基于增量能量法和BiGRU-Dropout的锂电池健康状态估计 被引量：11

10

作者 张朝龙 罗来劲 +1 位作者 刘惠汉 赵筛筛 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期167-176,共10页

锂离子电池健康状态(SOH)的精确估计是电池管理系统面临的核心问题之一。针对实际的电池容量很难直接测量和容量再生导致的SOH估计误差问题,提出了一种基于增量能量法和双向门控循环网络(BiGRU)-Dropout的锂离子电池健康状态估计方法。... 锂离子电池健康状态(SOH)的精确估计是电池管理系统面临的核心问题之一。针对实际的电池容量很难直接测量和容量再生导致的SOH估计误差问题,提出了一种基于增量能量法和双向门控循环网络(BiGRU)-Dropout的锂离子电池健康状态估计方法。首先分析增量能量曲线随电池老化的衰退规律,提取出最大峰值高度作为电池SOH的新健康因子。通过翻转层和门控循环网络层所搭建的BiGRU网络得出健康因子与SOH的映射关系,同时添加Dropout机制网络层防止出现过拟合现象,建立SOH估计模型用于电池SOH精确估计。实验结果表明,在不同充电倍率条件下,该方法均可快速、准确地估计电池SOH。 展开更多

关键词 锂离子电池 健康状态 增量能量法 双向门控循环网络 Dropout机制

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燃料电池汽车工况自适应的模糊能量管理策略 被引量：3

11

作者 聂金泉 王敖 +2 位作者 魏长银 陈晨 刘源 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2023年第9期71-78,共8页

针对燃料电池汽车能量管理策略在复杂工况下适应性较差的问题,提出一种融合反向传播(BP)神经网络工况识别的自适应模糊能量管理策略。选取中国乘用车行驶工况(CLTC-P)作为样本工况,以最高速度、平均速度、怠速时间比为特征参数,建立BP... 针对燃料电池汽车能量管理策略在复杂工况下适应性较差的问题,提出一种融合反向传播(BP)神经网络工况识别的自适应模糊能量管理策略。选取中国乘用车行驶工况(CLTC-P)作为样本工况,以最高速度、平均速度、怠速时间比为特征参数,建立BP神经网络工况识别模型。制定3种典型工况下的模糊能量管理策略,使用遗传算法对模糊策略参数进行离线优化,运用BP神经网络在线识别工况并选取相适应的策略参数。仿真结果显示:与基于规则的策略和有工况识别的模糊控制策略相比,工况自适应模糊能量管理策略分别使整车的等效氢气消耗量降低6.87%和3.41%,表明所提策略能够有效识别随机工况,改善策略适应性,进一步提高整车经济性。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 工况识别 反向传播神经网络 能量管理策略

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中国有研国家动力电池创新中心eVTOL电源系统新产品开发取得进展 被引量：1

12

《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第2期99-99,共1页

电动通航飞机要求电池同时具有高能量密度、高功率密度,适应垂直起降和长航时等要求。中国有研国家动力电池创新中心针对应用需求,自主研发出280 Wh/kg高比能量兼顾高功率三元锂离子软包电池,持续放电倍率6C,峰值放电倍率10C,适用于无... 电动通航飞机要求电池同时具有高能量密度、高功率密度,适应垂直起降和长航时等要求。中国有研国家动力电池创新中心针对应用需求,自主研发出280 Wh/kg高比能量兼顾高功率三元锂离子软包电池,持续放电倍率6C,峰值放电倍率10C,适用于无人机、电动垂直起降航空器(eVTOL)、飞行汽车应用,是专为工业和信息化部民机专项研发的高比能量兼顾高功率的电池。 展开更多

关键词 放电倍率 动力电池 高比能量 新产品开发 软包电池 工业和信息化部 垂直起降 电源系统

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基于压电效应的煤矿井下能量采集系统设计 被引量：2

13

作者 丁恩杰 王丹 +1 位作者 蒋龙娇 安璐 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期71-74,79,共5页

针对无线传感器网络节点传统的供电电池供能寿命有限,能量耗尽需重复充电或定期进行更换的现状,设计了一种由能量转化芯片LTC3588-1和压电振动传感器V21BL构成的单芯片压电能量采集系统。通过采集工作面采煤机工作时电机产生的振动能量... 针对无线传感器网络节点传统的供电电池供能寿命有限,能量耗尽需重复充电或定期进行更换的现状,设计了一种由能量转化芯片LTC3588-1和压电振动传感器V21BL构成的单芯片压电能量采集系统。通过采集工作面采煤机工作时电机产生的振动能量,并将此振动机械能转化成电能,存储在电容或者可充电电池中,为传感器节点供电,从而延长了传感器节点的使用寿命。 展开更多

关键词 无线传感器网络 传感器节点 压电效应 振动能量 能量采集系统 充电电池

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燃料电池客车整车控制系统的研究 被引量：9

14

作者 朱元 孙鸿航 +2 位作者 田光宇 周伟波 张涵 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期136-140,共5页

针对燃料电池客车动力系统的结构形式,作者在分析了整车控制系统的功能需求后,完成了整车控制系统的设计,实现了车载控制器局域网络(CAN)通信、能量管理策略、驾驶员意图解释和故障诊断处理等功能。随后建立了基于dSPACE的快速控制器原... 针对燃料电池客车动力系统的结构形式,作者在分析了整车控制系统的功能需求后,完成了整车控制系统的设计,实现了车载控制器局域网络(CAN)通信、能量管理策略、驾驶员意图解释和故障诊断处理等功能。随后建立了基于dSPACE的快速控制器原型,并利用台架试验进行了硬件在环仿真调试。 展开更多

关键词 燃料电池客车 动力系统 结构形式 整车控制系统 功能需求 车载控制器局域网络通信 能量管理策略 故障诊断 快速控制器原型

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动态可重构电池储能技术:原理与应用 被引量：7

15

作者 慈松 张从佳 +1 位作者 刘宝昌 周杨林 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3445-3455,共11页

如何从根本上消除电池系统的“短板效应”是储能行业发展的核心技术问题。目前业界解决“短板效应”的主要手段是追求电池单体在生产和使用过程中的一致性,这必然导致边际成本越来越高,同时依然无法从根本上消除电池系统“短板效应”。... 如何从根本上消除电池系统的“短板效应”是储能行业发展的核心技术问题。目前业界解决“短板效应”的主要手段是追求电池单体在生产和使用过程中的一致性,这必然导致边际成本越来越高,同时依然无法从根本上消除电池系统“短板效应”。因此,本团队率先提出了基于能量数字化的动态可重构电池(dynamic reconfigurable battery,DRB)储能技术,改变了电池发明以来固定串并联的应用范式,将电池之间的物理连接由传统固定串并联的刚性连接改变为程序控制的柔性连接,通过控制每个电池接入充放电回路里的时间实现了“尽力而为”的电池能量管控模式。接着,本团队提出了基于动态可重构电池储能技术的能量控制和系统级本质安全控制方法,将能量控制问题表示为一个优化问题,并分析了基于可控串并联技术的本质安全控制方法。大量实际运行数据表明,动态可重构电池储能技术可以极大提升电池储能系统的安全性和能量效率,为构建大规模长寿命低成本电池储能系统提供了全新的路径。 展开更多

关键词 动态可重构电池网络 能量数字化 电池储能系统 安全性 效率

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混合动力汽车电能量动态测控仪的试验

16

作者 林妙山 程金东 《农业装备与车辆工程》 2007年第12期35-38,共4页

针对目前混合动力电动汽车的电池能量管理系统的特点,利用嵌入式微控制器应用技术,结合汽车中控制系统通过CAN总线网络通信的特点,开发基于CAN网络化的嵌入式HEV电能量计算机测控装置。

关键词 CAN网络 嵌入式微控制器 电池能量管理

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井下微能量收集装置设计

17

作者 赵端 赵津津 +2 位作者 何永鑫 卓敏敏 陈辉 《工矿自动化》 北大核心 2021年第5期24-29,共6页

井下无线传感节点能量有限,可利用能量收集技术将井下环境能量转换为电能为传感节点供电,从而延长无线传感节点生命周期。测试并分析了井下巷道弱光环境下光照强度,结果表明距光源1~2 m范围内,光照强度为50~170 Lux,符合非晶硅、钙钛矿... 井下无线传感节点能量有限,可利用能量收集技术将井下环境能量转换为电能为传感节点供电,从而延长无线传感节点生命周期。测试并分析了井下巷道弱光环境下光照强度,结果表明距光源1~2 m范围内,光照强度为50~170 Lux,符合非晶硅、钙钛矿等光电材料工作范围,因此将井下弱光能量转换为电能具有可行性。采用30 cm×40 cm非晶硅光伏电池板、BQ25505型电源管理芯片和锂电池设计了一种井下微能量收集装置,可将井下弱光能量转换为电能并存储。针对井下环境能量不连续的特点,设计了能量缓存机制,即采用容量较小的可充电锂电池为能量缓存电池,选用较大固定容量的锂电池为备用电池,当可充电锂电池电压达到设计值时由其供电,当电压不足时切换备用电池供电,确保无线传感节点正常工作。对微能量收集装置进行了实验室及井下测试,结果表明:装置在50 Lux以上光照强度条件下即可输出毫瓦级电能;当井下光照强度达到170 Lux以上时,装置能够利用转换的能量为低功耗无线传感节点供电,无需启用后备电池;当光照强度未达到170 Lux时,能量缓存机制协调可充电锂电池和备用电池为无线传感节点供电,有效提高了节点生命周期。 展开更多

关键词 井下无线传感网络 无线传感节点 井下环境能量 能量收集 光伏电池 能量缓存

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青岛能源所揭示三元有机太阳能电池中的分子相互作用新机制

18

作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期279-280,共2页

目前,基于高效非富勒烯受体Y6体系的TOSCs光伏效率已达18%。TOSCs具有较好的机械性能、透光性和大面积加工的可能性,在半透明、柔性等电子器件领域有较大的发展潜力。然而,不是所有能级匹配、吸收光谱互补的材料均可作为客体来制备三元... 目前,基于高效非富勒烯受体Y6体系的TOSCs光伏效率已达18%。TOSCs具有较好的机械性能、透光性和大面积加工的可能性,在半透明、柔性等电子器件领域有较大的发展潜力。然而,不是所有能级匹配、吸收光谱互补的材料均可作为客体来制备三元器件。相对于主体二元体系来说,第三组分(客体)的引入可能破坏原来二元共混膜内有序的分子堆积和纳米互穿网络,进而增加复合损失,降低能量转换效率。 展开更多

关键词 有机太阳能电池 能量转换效率 光伏效率 非富勒烯受体 能级匹配 分子相互作用 互穿网络 二元体系

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