基于弛豫电压曲线的磷酸铁锂电池模组SOH评估

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作者 陈鑫 马慧敏 +2 位作者 郄晶晶 郭志鹏 廖强强 《电子测量技术》 北大核心 2025年第12期117-127,共11页

电池健康状态(SOH)的评估是电池系统的关键技术之一,其准确性对电池系统的安全运行至关重要。弛豫电压曲线含有丰富的电池信息,而且弛豫时间短,适用于非恒定工况下的电池健康状态评估。本文利用弛豫电压曲线来评估磷酸铁锂电池模组的健... 电池健康状态(SOH)的评估是电池系统的关键技术之一,其准确性对电池系统的安全运行至关重要。弛豫电压曲线含有丰富的电池信息,而且弛豫时间短,适用于非恒定工况下的电池健康状态评估。本文利用弛豫电压曲线来评估磷酸铁锂电池模组的健康状态。首先,建立了基于时间常数与弛豫时间线性相关的磷酸铁锂(LFP)电池模组的弛豫电压模型,并采用粒子群优化(PSO)算法对弛豫电压曲线参数辨识,提取健康因子。其次,开发了基于鹈鹕算法(POA)优化的卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)的混合模型,用来评估电池的SOH。研究结果表明,无论是采用1/2 C倍率还是1 C倍率充放电获得的弛豫电压曲线,经过PSO算法参数辨识得到的变时间常数电压值与真实弛豫电压值的相对误差(RE)均不超过±0.12%,表明PSO方法对不同倍率下的弛豫电压具有良好的参数辨识效果。采用1/2 C倍率充放电后的弛豫电压曲线,在训练集低至5%的情况下,测试集利用POA-CNN-BiLSTM模型得到的SOH评估相对误差仍不超过±1.2%;而在1 C充放电倍率下,训练集低至5%时,测试集利用POA-CNN-BiLSTM模型得到的SOH评估相对误差仍不超过±1.6%,表明POA-CNN-BiLSTM模型评估电池SOH具有较高的精度。 展开更多

关键词 健康状态 参数辨识 电池模组 鹈鹕算法 卷积神经网络 双向长短期记忆网络

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焊接电流对H1000/GMW2异种钢电阻点焊接头组织与力学性能的影响

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作者 王杰 冯巧波 +2 位作者 王春亮 聂宇 雷海洋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期45-50,共6页

对厚度均为1.2 mm的H1000不锈钢和GMW2低碳钢进行电阻点焊试验研究,分析了焊接电流对接头组织、力学性能以及拉剪断裂模式的影响规律。结果表明:随着焊接电流增大,接头拉剪力先增大再逐渐减小,当焊接电流为8.5 kA时,接头拉剪力达到最大... 对厚度均为1.2 mm的H1000不锈钢和GMW2低碳钢进行电阻点焊试验研究,分析了焊接电流对接头组织、力学性能以及拉剪断裂模式的影响规律。结果表明:随着焊接电流增大,接头拉剪力先增大再逐渐减小,当焊接电流为8.5 kA时,接头拉剪力达到最大,约为6800 N。当电流达到9.0 kA及以上时,接头内部产生缩孔和裂纹等缺陷,严重影响接头质量。接头存在明显的熔核偏移现象,熔核大部分位于H1000钢侧,组织为奥氏体和少量的马氏体,熔核区硬度介于两种母材之间,约为300 HV。接头的断裂方式随着熔核直径增大而改变,当焊接电流在6.5 kA及以下时,接头拉剪断裂模式为界面断裂,而当电流在7.0 kA及以上时,接头发生纽扣断裂。 展开更多

关键词 电阻点焊 异种金属 H1000不锈钢

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碳量子点在金属腐蚀防护中的研究进展 被引量：4

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作者 吴盼盼 高立新 +1 位作者 吕战鹏 张大全 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第11期83-87,共5页

碳量子点作为一种环境友好、廉价易得、可生物降解且具有大量活性官能团的绿色材料,在许多领域都有广泛的应用前景。本文综述了近年来国内外碳量子点在金属腐蚀防护领域的研究状况,阐述了碳量子点在腐蚀防护研究中存在的问题,对其缓蚀... 碳量子点作为一种环境友好、廉价易得、可生物降解且具有大量活性官能团的绿色材料,在许多领域都有广泛的应用前景。本文综述了近年来国内外碳量子点在金属腐蚀防护领域的研究状况,阐述了碳量子点在腐蚀防护研究中存在的问题,对其缓蚀作用机理进行了探讨,并展望了碳量子点在防腐蚀领域的发展趋势。 展开更多

关键词 碳量子点 缓蚀剂 金属腐蚀防护 缓蚀机理

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熔融太阳盐中金属氧化物纳米颗粒对304不锈钢的防护效果 被引量：1

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作者 马霖睿 李维举 +1 位作者 唐飞 廖强强 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期38-45,共8页

采用腐蚀增重法和表面分析技术研究了模拟熔融太阳盐中Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,SnO2等五种纳米颗粒对太阳盐储罐材料304不锈钢腐蚀的影响。结果表明:304不锈钢浸渍在含与不含纳米颗粒的熔融太阳盐中均出现腐蚀增重现象。Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,... 采用腐蚀增重法和表面分析技术研究了模拟熔融太阳盐中Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,SnO2等五种纳米颗粒对太阳盐储罐材料304不锈钢腐蚀的影响。结果表明:304不锈钢浸渍在含与不含纳米颗粒的熔融太阳盐中均出现腐蚀增重现象。Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,SnO2等五种纳米颗粒的加入会均对304不锈钢的腐蚀增重产生抑制作用,抑制效果由大到小依次为Al2O3>ZnO>CuO>TiO2>SnO2。在熔融太阳盐中,纳米金属氧化物颗粒可在不锈钢表面形成良好的保护膜,除了与纳米颗粒在不锈钢表面氧化层形成物理掺杂以外,发生化学掺杂是更重要的影响因素。 展开更多

关键词 光热发电 太阳盐 不锈钢 腐蚀 金属氧化物 纳米颗粒

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基于融合双健康因子的铅酸电池健康状态评估

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作者 刘伟 宋子宏 +4 位作者 王鸿浙 王扬 徐常 蔡永翔 廖强强 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期20-25,共6页

为了解决铅酸蓄电池健康状态S_(OH)估算不精准的问题,以2种不同充放电工况的铅酸蓄电池的循环老化数据为基础,提出了通过充电曲线获取的区域概率和恒压阶段最小容量形成融合健康因子的铅酸蓄电池健康状态的评估方法。结果表明:在1/20C... 为了解决铅酸蓄电池健康状态S_(OH)估算不精准的问题,以2种不同充放电工况的铅酸蓄电池的循环老化数据为基础,提出了通过充电曲线获取的区域概率和恒压阶段最小容量形成融合健康因子的铅酸蓄电池健康状态的评估方法。结果表明:在1/20C倍率、放电深度D_(OD)为100%和1/5C倍率、放电深度为50%的2种充放电工况下,前者的循环寿命较低。在低采样频率下,恒压阶段最小容量作为健康因子与S_(OH)之间呈线性正相关。区域概率作为健康因子与S_(OH)之间呈现线性负相关,在区域电压≥50 mV时,拟合精度>0.99。当双健康因子融合时,区域电压≥25 mV,拟合精度>0.999,相比于恒流恒压阶段提取的健康因子,在低采样频率下的融合双健康因子可以更好地提高铅酸蓄电池S_(OH)评估精度。 展开更多

关键词 铅酸蓄电池 S_(OH)评估 概率密度函数 区域概率 采样频率 双健康因子

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基于区域频率法评估三元锂电池的健康状态 被引量：1

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作者 张子夏 廖强强 +4 位作者 刘伟 蔡永翔 付在国 张雅 林志成 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期18-23,共6页

为解决低采样频率下S_(OH)(电池健康状态)评估不准确的问题,提出一种基于PDF(概率密度函数法)的区域频率法。采用不同倍率下三元锂电池的充放电电压数据进行分析,采样频率为1/60 Hz,分别提取PDF峰高和区域频率作为健康因子,并建立与S_(... 为解决低采样频率下S_(OH)(电池健康状态)评估不准确的问题,提出一种基于PDF(概率密度函数法)的区域频率法。采用不同倍率下三元锂电池的充放电电压数据进行分析,采样频率为1/60 Hz,分别提取PDF峰高和区域频率作为健康因子,并建立与S_(OH)的关系。结果表明:随着电池充放电电流倍率的增加,PDF峰高作为健康因子与S_(OH)的拟合度降低,尤其在放电阶段,1C倍率下拟合度R^(2)仅为0.0971。当区域频率作为健康因子时,电池在不同倍率下充放电阶段S_(OH)模型的拟合度R^(2)均在0.95以上。当区域电压从100 mV增加到400 mV,模型的拟合度可达0.98以上。最后,使用1/2C倍率下电池老化数据对该方法进行验证,S_(OH)评估误差在2%以内,结果表明该方法可提高低采样频率下的电池S_(OH)评估的准确性。 展开更多

关键词 三元锂离子电池 区域频率 概率密度函数 电池健康状态评估 采样频率 充放电电流倍率

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316L不锈钢薄板激光焊接接头微观组织及力学性能研究 被引量：1

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作者 聂宇 冯巧波 +1 位作者 王春亮 王杰 《热加工工艺》 北大核心 2024年第24期80-84,共5页

采用脉冲激光焊接设备对0.3 mm厚的316L不锈钢薄板进行搭接焊接试验,分析了工艺参数对焊缝特征及力学性能的影响。结果表明:通过正交试验,在激光峰值功率为2.6 kW、焊接速度为8 mm/s、离焦量为+1.0 mm的最优焊接工艺参数下,焊接接头抗... 采用脉冲激光焊接设备对0.3 mm厚的316L不锈钢薄板进行搭接焊接试验,分析了工艺参数对焊缝特征及力学性能的影响。结果表明:通过正交试验,在激光峰值功率为2.6 kW、焊接速度为8 mm/s、离焦量为+1.0 mm的最优焊接工艺参数下,焊接接头抗剪切应力最大,离焦量对焊接接头的抗剪切应力影响最大。焊缝横截面存在多个焊点的重叠区,在熔合线附近未观察到明显的热影响区,柱状晶近似垂直熔合线且向焊缝中心点集中生长。焊缝区比母材的硬度小,且从焊缝中心到两端熔合线逐渐增大;在横截面垂直方向上,随着焊缝深度的增加,硬度增大。 展开更多

关键词 316L不锈钢薄板 激光搭接焊接 微观组织 力学性能

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一种基于蛭石的多维度改性研究

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作者 张子夏 文贤馗 +2 位作者 钟晶亮 李翔 廖强强 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期24-29,共6页

基于蛭石特有的层状结构及高温膨胀特性,研究不同浓度、不同种类的无机盐添加剂对不同粒径蛭石的改性影响,从多维度提高改性蛭石高温下的膨胀倍数,并进行微观形貌和物相组成分析。研究结果表明:在相同温度条件下,添加NaHCO_(3)和KCl无... 基于蛭石特有的层状结构及高温膨胀特性,研究不同浓度、不同种类的无机盐添加剂对不同粒径蛭石的改性影响,从多维度提高改性蛭石高温下的膨胀倍数,并进行微观形貌和物相组成分析。研究结果表明:在相同温度条件下,添加NaHCO_(3)和KCl无机盐的改性蛭石体积膨胀率高于未改性蛭石。当添加相同浓度的NaHCO_(3)和KCl时,随着蛭石粒径从0.2 mm增加到0.8 mm,在100—900℃温度范围内,改性蛭石的体积膨胀倍数随温度升高而增加,随粒径增加而增加,且添加KCl的改性效果优于添加NaHCO_(3)。随着这2种无机盐添加剂浓度的逐渐增加,改性蛭石的膨胀倍数均呈现先增加后降低的趋势。 展开更多

关键词 蛭石 无机盐 多维度改性 热处理 膨胀倍数

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二硫代氨基甲酸盐改性香兰素对铜的缓蚀行为

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作者 魏荣博 谭轶童 +2 位作者 杨冬 黄磊 廖强强 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期36-40,53,共6页

针对铜在NaCl溶液中腐蚀的特点,以二硫化碳、乙二胺、香兰素为原料合成了DTCV(二硫代氨基甲酸盐改性香兰素),采用电化学方法、SEM(扫描电子显微镜)和EDS(能量色散谱)评价DTCV在质量分数为3%的NaCl溶液中对铜的缓蚀性能,并探讨其在铜表... 针对铜在NaCl溶液中腐蚀的特点,以二硫化碳、乙二胺、香兰素为原料合成了DTCV(二硫代氨基甲酸盐改性香兰素),采用电化学方法、SEM(扫描电子显微镜)和EDS(能量色散谱)评价DTCV在质量分数为3%的NaCl溶液中对铜的缓蚀性能,并探讨其在铜表面的吸附行为。结果表明:DTCV同时抑制铜电极的阳极反应过程和阴极反应过程。当添加0.30 mmol/L的DTCV时,其缓蚀效率可以达到98.34%。DTCV的吸附方式为化学吸附,且符合Langmuir吸附等温模型。DTCV可以认为是铜在氯化钠溶液中的良好缓蚀剂。 展开更多

关键词 铜 缓蚀剂 二硫代氨基甲酸盐改性香兰素 化学吸附

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退役锂离子电池老化机制及其健康状态表征 被引量：4

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作者 刘翠翠 胡厚鹏 +6 位作者 刘伟 张雅 林志成 张子夏 位承君 廖强强 付在国 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期18-23,共6页

退役三元锂离子电池的老化机制和健康状态(SOH)快速准确表征是其梯次利用研究的热点之一。文中采用循环老化实验、增量容量分析(ICA)、主成分分析(PCA)等方法研究特斯拉21700型退役三元镍钴铝(NCA)锂离子电池的老化特性和衰减机理,并建... 退役三元锂离子电池的老化机制和健康状态(SOH)快速准确表征是其梯次利用研究的热点之一。文中采用循环老化实验、增量容量分析(ICA)、主成分分析(PCA)等方法研究特斯拉21700型退役三元镍钴铝(NCA)锂离子电池的老化特性和衰减机理,并建立其健康状态评估模型。研究结果表明:活性材料损失(LAM)和活性锂损失(LLI)是电池容量衰减的主要原因。通过提取IC曲线上的特征参数作为健康因子,并采用主成分回归方法(PCR)对健康因子进行降维处理,得到基于ICA-PCR的SOH评估模型。验证结果表明:所建立的SOH评估模型精确度高,其SOH估计误差在2.5%以内,能够实现梯次利用过程中电池SOH的快速准确评估。 展开更多

关键词 退役NCA电池 老化机理 梯次利用 电池健康状态

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金属表面缓蚀组装技术的研究进展 被引量：1

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作者 李瑾 施成 +1 位作者 张大全 陈东辉 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第7期1-10,16,共11页

就近年来缓蚀组装技术的若干热点研究方向进行了归纳总结,并对其存在问题及发展前景进行了探讨与展望。主要内容包括:自组装膜结构的调控与优化;多层次可控组装;多功能智能化自组装;自组装膜的表征及理论模拟计算问题;缓蚀组装技术绿色化。

关键词 自组装 可控组装 绿色缓蚀 智能缓蚀

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芯片电镀铜添加剂的研究进展 被引量：8

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作者 周苗淼 张雨 +1 位作者 沈喜训 徐群杰 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2022年第2期60-65,共6页

添加剂是芯片电镀铜过程中实现无空隙填充必不可少的一部分。电镀液成分复杂,各类添加剂如加速剂、抑制剂以及整平剂在电镀过程中的协同作用机制需要进一步研究。为揭示芯片电镀铜添加剂的反应机理,本论文综述了国内外相关的研究工作,... 添加剂是芯片电镀铜过程中实现无空隙填充必不可少的一部分。电镀液成分复杂,各类添加剂如加速剂、抑制剂以及整平剂在电镀过程中的协同作用机制需要进一步研究。为揭示芯片电镀铜添加剂的反应机理,本论文综述了国内外相关的研究工作,对电镀铜添加剂的种类和相互作用进行了分析和总结,并指出了今后的发展方向。 展开更多

关键词 电镀 芯片 添加剂 相互作用

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铜在5%过氧化氢消毒剂溶液中的腐蚀行为

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作者 闫爱军 张伟伟 +4 位作者 高泽松 吴萍 乔越 朱涛 廖强强 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期13-17,共5页

新冠疫情期间双氧水(H_(2)O_(2))等氧化型消毒剂的大量使用容易使金属构件产生腐蚀。采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、弛豫时间分布法(DRT)和微观形貌表征等方法对铜材料在5%过氧化氢消毒剂溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在... 新冠疫情期间双氧水(H_(2)O_(2))等氧化型消毒剂的大量使用容易使金属构件产生腐蚀。采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、弛豫时间分布法(DRT)和微观形貌表征等方法对铜材料在5%过氧化氢消毒剂溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在过氧化氢溶液中,铜表面呈现全面腐蚀的特征,不会出现腐蚀坑等局部腐蚀的现象。阴极还原过程是H_(2)O_(2)消毒剂溶液中铜腐蚀反应的控制步骤。阴极Tafel斜率随温度的升高而增大,腐蚀速率随着增加。腐蚀反应过程中,O_(2)扩散过程的弛豫时间更长,说明O_(2)扩散过程是过氧化氢腐蚀反应的重要控制步骤。研究结果有望增加大众对新冠防疫措施下的双氧水消毒剂腐蚀金属构件的认知。 展开更多

关键词 过氧化氢 消毒剂 铜 腐蚀

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退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响 被引量：2

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作者 刘林波 陈佳文 沈喜训 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期22-27,共6页

采用电沉积法制备得到厚度约600μm的块体纳米晶铜,并在100~250℃下进行退火处理,研究了退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响。结果表明:未退火及退火后纳米晶铜均呈现面心立方结构;随着退火温度从100℃增加至250℃,纳米晶铜(2... 采用电沉积法制备得到厚度约600μm的块体纳米晶铜,并在100~250℃下进行退火处理,研究了退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响。结果表明:未退火及退火后纳米晶铜均呈现面心立方结构;随着退火温度从100℃增加至250℃,纳米晶铜(200)晶面的衍射峰强度逐渐增强。随着退火温度的升高,纳米晶铜的抗拉强度逐渐减小,断后伸长率先增大后减小,表面拉伸变形带和拉伸断口上大而深的韧窝数量均增加;200℃退火后纳米晶铜的拉伸性能较佳,抗拉强度高约500 MPa,断后伸长率近30.5%。 展开更多

关键词 电沉积 热处理 力学性能 应变硬化

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电磁水处理的结垢和腐蚀控制研究进展 被引量：2

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作者 李骥 葛红花 +2 位作者 张嘉琳 于华强 刘家满 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期42-48,共7页

电磁水处理是一种绿色的水处理技术,可应用于工业冷却水系统,通过电磁场对水的物理化学性质进行改变来达到热交换表面的阻垢和对金属的缓蚀。综述了近年来国内外学者的相关研究动态,分析了电磁场对水溶液物理化学特性(如氢键、Zeta电势... 电磁水处理是一种绿色的水处理技术,可应用于工业冷却水系统,通过电磁场对水的物理化学性质进行改变来达到热交换表面的阻垢和对金属的缓蚀。综述了近年来国内外学者的相关研究动态,分析了电磁场对水溶液物理化学特性(如氢键、Zeta电势、电导率、pH)的影响,探讨了电磁处理对水溶液中成垢物质的阻垢作用和阻垢机理,分析了电磁处理对水中金属耐蚀性能的影响及机制,并对电磁水处理的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 电磁水处理 阻垢作用 阻垢机理 腐蚀

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基于区域采样点数的锂离子电池健康状态评估

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作者 林志成 钟晶亮 +3 位作者 文贤馗 刘思迪 付在国 廖强强 《电子测量技术》 北大核心 2023年第4期12-18,共7页

低采样频率下锂离子电池的健康状态(SOH)评估在工程应用中具有重要的意义。引入了区域电压(ΔV)和区域采样点数(RSP)的概念,提出了一种在概率密度函数(PDF)框架下的锂离子电池SOH评估方法。以实验室磷酸铁锂(LFP)电池循环老化数据为基础... 低采样频率下锂离子电池的健康状态(SOH)评估在工程应用中具有重要的意义。引入了区域电压(ΔV)和区域采样点数(RSP)的概念,提出了一种在概率密度函数(PDF)框架下的锂离子电池SOH评估方法。以实验室磷酸铁锂(LFP)电池循环老化数据为基础,建立了基于RSP的电池SOH评估模型,对比了基于RSP的方法和传统PDF法,并考察了不同采样频率和区域电压下RSP-SOH模型的效果。研究结果表明,RSP与SOH呈线性正相关,RSPSOH模型无论是充电还是放电过程下的效果均优于传统PDF法。在采样频率较低时,适当的增加区域电压有助于提高RSP-SOH模型的评估效果。电池RSP-SOH模型在充电过程下对采样频率鲁棒性较好,在每五分钟一个采样点的低采样频率情况下模型的R^(2)均大于0.98。在此基础上,采用区域采样点数法相对评估某储能电站的220个LFP电池的SOH。当9个RSP较小的电池被替换掉后,储能电站电能的吞吐能力将提升20.9%。 展开更多

关键词 锂离子电池 健康状态 概率密度函数 区域电压 区域采样点数 采样频率

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