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城轨车辆镍氢电池负极材料的研究
1
作者 郭团生 李媛 韩树民 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期463-470,共8页
镍氢电池负极材料对电池的低温放电性能和循环寿命至关重要,稀土-镁-镍系储氢合金容量高、易活化、倍率放电性能好,符合城轨车辆镍氢电池长寿命、低温放电的需求。本文采用感应熔炼法制备了La_(0.55)Sm_(0.20)Nd_(0.10)Mg_(0.15)Ni_(3.6... 镍氢电池负极材料对电池的低温放电性能和循环寿命至关重要,稀土-镁-镍系储氢合金容量高、易活化、倍率放电性能好,符合城轨车辆镍氢电池长寿命、低温放电的需求。本文采用感应熔炼法制备了La_(0.55)Sm_(0.20)Nd_(0.10)Mg_(0.15)Ni_(3.60)Al_(0.10)合金,进行了退火处理,并研究了合金的微观结构与电化学性能。结果表明,铸态合金由Ce_(2)Ni_(7)型、Ce_(5)Co_(19)型和LaNi_(5)型相组成,经过退火处理后,Ce_(2)Ni_(7)型与LaNi_(5)型相发生包晶反应,合金中的物相转变为Pr_(5)Co_(19)型相、Ce_(5)Co_(19)型相和LaNi_(5)型相。退火合金的放电容量可以达到380 mAh/g,经过100次充放电循环后,合金的容量保持率仍可以达到84.5%,略高于铸态合金。由于表面与晶体体相内部缺陷与非平衡组织的存在,铸态合金的表面电荷转移速率与内部氢扩散速率均较快,因此倍率放电性能和低温性能略高于退火合金。铸态储氢合金5C下的高倍率放电性能可达到76%,-40℃的放电容量可以达到208 mAh/g。以铸态合金为负极活性物质制备镍氢电池,所有测试均满足碱性电池相关的标准规定,且循环2350次放电容量仍可达91.8%,-40℃低温放电保持率达到97.0%。 展开更多
关键词 城轨车辆 镍氢电池 储氢合金 长寿命 低温放电性能
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基于安时法的镍氢电池SOC估计误差校正 被引量：53
2
作者 于海芳 逯仁贵 +1 位作者 朱春波 马睿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期12-18,共7页
针对安时积分法对镍氢电池SOC估计时存在的累积误差,分别对镍氢电池组进行了不同倍率下的恒流充放电试验和循环工况试验,研究电动车辆长时间运行时电流传感器的测量误差对安时法估计镍氢电池SOC的影响。通过分析试验系统中采用的不同电... 针对安时积分法对镍氢电池SOC估计时存在的累积误差,分别对镍氢电池组进行了不同倍率下的恒流充放电试验和循环工况试验,研究电动车辆长时间运行时电流传感器的测量误差对安时法估计镍氢电池SOC的影响。通过分析试验系统中采用的不同电流传感器的精度,对镍氢电池管理系统中的电流传感器进行了建模,给出了普通精度电流传感器进行安时法估计镍氢电池SOC时的校正方法。仿真与试验的对比结果表明该校正方法可以减小普通精度电流传感器用于安时法估计镍氢电池SOC时产生的累积误差,降低了安时法估计镍氢电池SOC的校准频率。 展开更多
关键词 电流传感器 安时法 SOC估计 镍氢电池 校正
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混合动力汽车用镍氢电池的散热结构分析 被引量：15
3
作者 杨亚联 张昕 +2 位作者 李隆键 秦大同 胡明辉 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期415-419,共5页
以混合动力车用镍氢电池为研究对象,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的散热结构进行了流场和温度场的仿真分析,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差。通过调整挡板及电池的位置、改变电池倾斜角度和电池的间距、施加挡风... 以混合动力车用镍氢电池为研究对象,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的散热结构进行了流场和温度场的仿真分析,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差。通过调整挡板及电池的位置、改变电池倾斜角度和电池的间距、施加挡风结构、包覆保温层等方法改善了电池组冷却气流分布和电池组温度场均匀性,其中包覆保温层的效果最好。为混合动力车用镍氢电池热管理的设计提供了依据。 展开更多
关键词 混合动力汽车 镍氢电池 散热结构 温度场
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废旧镍氢电池回收再利用研究 被引量：19
4
作者 张彬 罗本福 +1 位作者 谷晋川 梅自良 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期135-143,共9页
随着矿产资源的日益严峻,废旧镍氢电池的回收与再利用不仅带来巨大的环境效益,同时也带来了经济效益与社会效益。文章介绍了镍氢电池的结构,工作原理。重点综述了废旧镍氢电池的处理方法和湿法处理技术的影响因素。现有废旧镍氢电池主... 随着矿产资源的日益严峻,废旧镍氢电池的回收与再利用不仅带来巨大的环境效益,同时也带来了经济效益与社会效益。文章介绍了镍氢电池的结构,工作原理。重点综述了废旧镍氢电池的处理方法和湿法处理技术的影响因素。现有废旧镍氢电池主要处理技术有机械法、火法、湿法、生物法、正负极分开处理技术和废旧镍氢电池再生技术。湿法处理技术的影响因素主要有酸的种类、酸的浓度、浸出温度、浸出时间、液固比、搅拌强度等。对废旧镍氢电池处理技术方面的研究进行了展望。今后可加强废旧镍氢电池生物法处理技术、直接再生技术处理性能、废旧镍氢电池组合处理工艺、废旧镍氢电池处理的工业化应用及废旧镍氢电池处理方法经济效能评估等方面的研究。 展开更多
关键词 镍氢电池 处理方法 回收利用
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镍氢电池充放电特性研究 被引量：25
5
作者 孙逢春 何洪文 +1 位作者 陈勇 张承宁 《汽车技术》 北大核心 2001年第6期6-8,共3页
基于试验结果，对镍氢电池的充放电特性进行了研究和详细分析，并给出了镍氢 电池的电压、内阻和温度特性曲线。分析得出：充电过程中，为了避免电池内部温度过高对 电池循环使用寿命形成的损害，对电池的实时检测很有必要；与铅酸电池... 基于试验结果，对镍氢电池的充放电特性进行了研究和详细分析，并给出了镍氢 电池的电压、内阻和温度特性曲线。分析得出：充电过程中，为了避免电池内部温度过高对 电池循环使用寿命形成的损害，对电池的实时检测很有必要；与铅酸电池相比，镍氢电池放 电端电压对时间的下降梯度更小，因而能放出更多的能量，具有比较高的比能量。这些物性 十分适用于电动车辆和混合动力车辆。 展开更多
关键词 充电特性 能量效率 镍氢电池 放电特性 电动汽车 蓄电池
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基于CFD的混合动力车用镍氢电池散热系统研究 被引量：14
6
作者 杨亚联 张昕 +1 位作者 李隆键 胡明辉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期214-218,204,共6页
通过镍氢电池产热模型、热交换模型、三维CFD模型和边界条件的建立,分析和预测了镍氢电池散热结构的流场状态和温度场,分析了温度场不均匀的影响因素,并通过仿真计算和结构优化,提出了一种性能良好的镍氢电池散热结构方案。
关键词 温度场 镍氢电池 散热结构 CFD
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混合动力汽车镍氢电池组通风结构优化分析 被引量：10
7
作者 眭艳辉 王文 +2 位作者 夏保佳 娄豫皖 阎永恒 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期203-208,共6页
对混合动力汽车现有的镍氢电池组的通风结构进行了研究,分析了不同电池模块配置方式对电池组冷却空气流场和温度场分布的影响。在现有的顺排和叉排的基础上提出了梯形排列,采用ANSYSCFX软件对不同排列进行了数值模拟,结果表明,梯形排列... 对混合动力汽车现有的镍氢电池组的通风结构进行了研究,分析了不同电池模块配置方式对电池组冷却空气流场和温度场分布的影响。在现有的顺排和叉排的基础上提出了梯形排列,采用ANSYSCFX软件对不同排列进行了数值模拟,结果表明,梯形排列方式可以较好地改善电池组温度分布的均匀性。最后,设计了梯形排列电池组样机,并进行了充放电和温度测量试验,验证了数值仿真的结果。 展开更多
关键词 混合动力汽车 镍氢电池 通风 数值模拟
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并联式混合动力汽车用镍氢电池冷却装置的研制 被引量：13
8
作者 焦洪杰 项辉宇 +2 位作者 季来春 王丹 房健 《汽车技术》 北大核心 2003年第1期23-25,共3页
混合动力汽车用镍氢电池组对通风冷却的要求非常严格。根据混合动力汽车对动力电池的要求、镍氢电池的特点及所需通风散热的要求,经试验分析了充放电时电池箱中电池模块的温度分布情况,确定了电池箱的详细结构型式,同时考虑了绝缘和密... 混合动力汽车用镍氢电池组对通风冷却的要求非常严格。根据混合动力汽车对动力电池的要求、镍氢电池的特点及所需通风散热的要求,经试验分析了充放电时电池箱中电池模块的温度分布情况,确定了电池箱的详细结构型式,同时考虑了绝缘和密封的措施。根据汽车的情况,介绍了电池箱的安放搭载状况。 展开更多
关键词 并联式混合动力汽车用 镍氢电池 冷却装置 动力电池
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从镍氢电池正极酸浸液中萃取分离镍钴 被引量：11
9
作者 田磊 常卿卿 +1 位作者 李红超 欧阳成 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2011年第4期320-322,共3页
考察了萃取剂用量、萃取剂皂化率、相比、萃取时间及pH等因素对从镍氢电池正极酸浸液中萃取分离钴镍的影响。试验结果表明:以8%Cyanex272+92%煤油为萃取剂,在pH=5.0、有机相皂化率70%、Vo∶Va=1∶1、萃取时间3min、温度25℃条件下,钴萃... 考察了萃取剂用量、萃取剂皂化率、相比、萃取时间及pH等因素对从镍氢电池正极酸浸液中萃取分离钴镍的影响。试验结果表明:以8%Cyanex272+92%煤油为萃取剂,在pH=5.0、有机相皂化率70%、Vo∶Va=1∶1、萃取时间3min、温度25℃条件下,钴萃取率达90%左右,Ni萃取率只有1%左右,二者分离效果较好,工艺运行稳定。 展开更多
关键词 镍氢电池 正极 酸浸液 镍 钻 溶剂萃取
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新型高比能镍氢电池正极材料的表征及检测技术 被引量：6
10
作者 傅钟臻 蒋文全 +3 位作者 童坚 王超群 王树茂 陈华 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期425-426,共2页
讨论了影响高比能镍氢电池正极材料氢氧化镍性能的因素。确定了化学组成、密度、粒径大小及粒度分布、比表面积和组织形态等适合于表征镍氢电池正极材料氢氧化镍的参数。研究并提出这些表征参数的分析检测方法。解决了镍氢电池正极材料... 讨论了影响高比能镍氢电池正极材料氢氧化镍性能的因素。确定了化学组成、密度、粒径大小及粒度分布、比表面积和组织形态等适合于表征镍氢电池正极材料氢氧化镍的参数。研究并提出这些表征参数的分析检测方法。解决了镍氢电池正极材料行业的材料标准混乱、不统一的问题,推动了行业技术进步。 展开更多
关键词 镍氢电池 正极材料 表征 检测技术 氢氧化镍
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电动车用镍氢电池模块的充放电模型研究 被引量：7
11
作者 王军平 陈全世 +1 位作者 曹秉刚 康龙云 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期50-52,119,共4页
在电动汽车镍氢电池改进等效电路模型的基础上,基于模糊化电池的荷电状态(SOC),利用模糊推理的方法来估计电路模型的时变参数,并以SOC为模糊输入量,电池模型参数为模糊输出量.由于模糊推理所确定的模型参数根据模糊SOC是动态变化的,因... 在电动汽车镍氢电池改进等效电路模型的基础上,基于模糊化电池的荷电状态(SOC),利用模糊推理的方法来估计电路模型的时变参数,并以SOC为模糊输入量,电池模型参数为模糊输出量.由于模糊推理所确定的模型参数根据模糊SOC是动态变化的,因此不仅提高了电池模型的精度,而且降低了对SOC估计精度的要求.仿真试验表明,在不考虑温度影响的情况下,利用该方法所得到的电池模块端电压仿真数值与实测值的最大绝对误差为0.04 V,相对误差为0.28%,说明这种变参数不变结构的自适应模型具有很高的可靠性和精确性. 展开更多
关键词 镍氢电池模块 充放电模型 模糊推理 荷电状态
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基于改进Thevenin模型的混合动力镍氢电池SOC估算研究 被引量：13
12
作者 王丽芳 胡运飞 廖承林 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期948-952,共5页
基于混合动力汽车用 NiMH 电池实验数据,对 Thevenin 电池等效电路模型进行了改进,分充放电两个不同的方向来辨识模型参数,在 Matlab/Simulink 中建立电池模型,并基于此模型,研究了卡尔曼滤波法在估算电池荷电状态(SOC)中的应用。仿真... 基于混合动力汽车用 NiMH 电池实验数据,对 Thevenin 电池等效电路模型进行了改进,分充放电两个不同的方向来辨识模型参数,在 Matlab/Simulink 中建立电池模型,并基于此模型,研究了卡尔曼滤波法在估算电池荷电状态(SOC)中的应用。仿真结果与电池实验数据的对比表明,改进后的模型能更真实地模拟电池特性,所研究的方法能有效解决SOC初值估算不准和累积误差的问题。 展开更多
关键词 电池模型 荷电状态 卡尔曼滤波 镍氢电池
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镍氢电池热管理系统结构优化设计 被引量：7
13
作者 常国峰 陈磊涛 +1 位作者 许思传 王丽娜 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1518-1520,共3页
利用风扇强制对流换热,对6 Ah镍氢电池进行热管理结构设计和性能研究.在镍氢电池热管理系统的结构设计中,合理、科学地利用了有限的空间.并应用Fluent软件对热管理结构设计进行数值模拟,根据数值分析结果改进系统结构并做出实体样品,样... 利用风扇强制对流换热,对6 Ah镍氢电池进行热管理结构设计和性能研究.在镍氢电池热管理系统的结构设计中,合理、科学地利用了有限的空间.并应用Fluent软件对热管理结构设计进行数值模拟,根据数值分析结果改进系统结构并做出实体样品,样品试验结果表明热管理系统达到了预期的要求. 展开更多
关键词 混合动力 镍氢电池 热管理 数值模拟
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从废弃镍氢电池负极板中回收稀土金属 被引量：5
14
作者 梅光军 夏洋 +1 位作者 师伟 刘冰 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期70-73,共4页
通过废弃镍氢电池负极板在稀硫酸中的浸出实验,考察了稀硫酸浓度、稀硫酸体积与废弃镍氢电池负极板质量比(液固比)、浸出时间、搅拌转速等因素对稀土金属(RE)浸出率的影响。通过正交实验确定的最佳浸出条件:稀硫酸浓度为2.5 mol/L,液固... 通过废弃镍氢电池负极板在稀硫酸中的浸出实验,考察了稀硫酸浓度、稀硫酸体积与废弃镍氢电池负极板质量比(液固比)、浸出时间、搅拌转速等因素对稀土金属(RE)浸出率的影响。通过正交实验确定的最佳浸出条件:稀硫酸浓度为2.5 mol/L,液固比为10,浸出时间为60 min,搅拌转速为800 r/min。在此条件下,RE浸出率为92.50%。基于RE的硫酸盐和无水硫酸钠生成RE复盐沉淀的原理,向稀硫酸浸出废弃镍氢电池负极板后得到的硫酸盐溶液中加入无水硫酸钠,得到RE复盐沉淀,通过正交实验确定的最佳沉淀条件为:溶液pH为2.0,无水硫酸钠与浸出液中RE^(3+)的摩尔比为4,反应温度为60℃。在此条件下,RE回收率为94.6%。用X射线衍射仪对RE复盐进行了表征。 展开更多
关键词 镍氢电池 负极板 浸出 稀土 金属 回收
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废镍氢电池负极材料中活性物质与基体的分离 被引量：4
15
作者 王大辉 张盛强 +3 位作者 侯新刚 汪建义 黄秀扬 孙雷雷 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期11-15,共5页
针对废镍氢电池负极材料回收工艺中活性物质与基体的分离问题,根据活性物质、基体和黏结剂物理化学性质的差异,分别以物理法、高温焙烧法和稀硫酸-旋流联合法进行废镍氢电池负极材料中活性物质与基体的分离实验研究。结果表明:物理法与... 针对废镍氢电池负极材料回收工艺中活性物质与基体的分离问题,根据活性物质、基体和黏结剂物理化学性质的差异,分别以物理法、高温焙烧法和稀硫酸-旋流联合法进行废镍氢电池负极材料中活性物质与基体的分离实验研究。结果表明:物理法与高温焙烧法均不易于实现活性物质与基体的有效分离,而稀硫酸-旋流联合法的分离效果较好,在H2SO4物质的量浓度0.3mol.L-1、固液比S/L为20∶1、搅拌速度350r.min-1、温度80℃和反应时间2h的条件下,即可实现废镍氢电池负极材料中活性物质与基体的有效分离,基体Ni经一定处理可作为产品直接回收,Ni元素只有极少部分进入浸出液,所得活性物质的浸出渣和浸出液经后续处理后还可再次用于镍氢电池材料的合成. 展开更多
关键词 废镍氢电池 活性物质 基体 稀硫酸浸取
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镍氢电池高温性能的改进研究 被引量：3
16
作者 张晓阳 唐致远 +2 位作者 刘元刚 柳勇 徐强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期770-772,787,共4页
通过对镍氢电池正极添加剂、隔膜和电解液等的改进研究,制得一种新型的高温镍氢电池,该电池在40℃、70℃时分别能放出常温容量的99.1%、93.1%,具有很大的市场应用前景。
关键词 镍氢电池 高温性能 放电 正极添加剂 隔膜 电解液
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车载SRG风力发电的镍氢电池充电优化控制 被引量：5
17
作者 彭寒梅 周洋 +1 位作者 易灵芝 邓文浪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期74-78,83,共6页
针对纯电动汽车续驶里程短的缺点,提出了一种新型基于开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,SRG)风力发电的双电压式电动汽车供能系统,在车辆行驶或静止时利用SRG风力发电对车载镍氢电池充电,也可给车内其他负载供能,利于增大... 针对纯电动汽车续驶里程短的缺点,提出了一种新型基于开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,SRG)风力发电的双电压式电动汽车供能系统,在车辆行驶或静止时利用SRG风力发电对车载镍氢电池充电,也可给车内其他负载供能,利于增大电池可利用区域。给出并分析基于SRG的镍氢电池充电系统结构,建立SRG发电数学模型,采用电流跟踪Buck电路控制充电电流,省去了常规充电中的变流环节;分析研究镍氢电池的充电特性,采用恒流和模糊控制混合调节充电电流大小,以使电池端电压平稳上升,优化充电过程。建立基于SRG的镍氢电池充电系统仿真模型,仿真结果表明整个系统简单可行,镍氢电池端电压变化率小,验证了充电优化控制策略的有效性,可提高镍氢电池充电效率和使用寿命,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 开关磁阻发电机 镍氢电池 模糊控制 优化控制
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镍氢电池热处理对其内压及活化的影响 被引量：16
18
作者 阎德意 程骞 +1 位作者 谷强 崔涛 《电池》 CAS CSCD 北大核心 1997年第5期213-215,共3页
采用封口化成工艺的镍氢电池在活化初期及大倍率充电时内压过高,造成电池漏液爬碱,容量下降,寿命变短,安全性差,而且化成时间较长。本文报导了镍氢电池经过热处理以后,可以显著降低大倍率充电时电池内压,缩短化成时间,有利于提高电池的... 采用封口化成工艺的镍氢电池在活化初期及大倍率充电时内压过高,造成电池漏液爬碱,容量下降,寿命变短,安全性差,而且化成时间较长。本文报导了镍氢电池经过热处理以后,可以显著降低大倍率充电时电池内压,缩短化成时间,有利于提高电池的综合性能。 展开更多
关键词 电池 热处理 电池内压 镍氢电池
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混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真分析与实验验证 被引量：3
19
作者 秦大同 马兆强 +1 位作者 胡明辉 陈淑江 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1-8,共8页
以混合动力车用镍氢电池组为研究对象,利用Fluent软件对散热系统进行流场分析,以所得电池组流量为边界条件进行镍氢电池组温度场稳态仿真分析。通过仿真结果给出电池组温度场实验所用传感器的布点方案,并进行汽车行驶工况下镍氢电池组... 以混合动力车用镍氢电池组为研究对象,利用Fluent软件对散热系统进行流场分析,以所得电池组流量为边界条件进行镍氢电池组温度场稳态仿真分析。通过仿真结果给出电池组温度场实验所用传感器的布点方案,并进行汽车行驶工况下镍氢电池组的温度场实验,以实验监测的电流数据计算电池组单位体积的发热功率,以此为输入条件对电池组温度场进行了瞬态仿真分析。结果表明:仿真值和实验值吻合度良好;电池组散热性能良好,满足混合动力汽车对动力电池的使用要求。 展开更多
关键词 镍氢电池 温度场 散热 CFD分析
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混合动力汽车镍氢电池组的充放电效率分析 被引量：14
20
作者 胡明辉 秦大同 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期279-282,共4页
以6.5 A.h/144 V60QNY6.5镍氢电池组为对象进行效率分析,搭建了混合动力汽车镍氢电池组综合性能实验台,进行了电池组充放电性能实验测试与数据分析;基于镍氢电池组性能实验结果,并考虑电池组环境温度,利用拟合技术得到了镍氢电池内阻与... 以6.5 A.h/144 V60QNY6.5镍氢电池组为对象进行效率分析,搭建了混合动力汽车镍氢电池组综合性能实验台,进行了电池组充放电性能实验测试与数据分析;基于镍氢电池组性能实验结果,并考虑电池组环境温度,利用拟合技术得到了镍氢电池内阻与电动势的理论计算模型;结合电池与电机联合工作原理,提出了镍氢电池组效率的理论计算模型,为混合动力汽车系统控制策略的动态优化技术提供了理论基础。 展开更多
关键词 混合动力汽车 镍氢电池 充放电效率
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