單液流鎳鋅電池庫倫效率建模及測試平臺改進的研究.pdf

1、單液流鎳鋅電池是一種新型的單液型氧化還原液流電池，具有結(jié)構(gòu)簡單比容量大等優(yōu)點。庫倫效率是電池充放電過程中的重要參數(shù)，是單液流鎳鋅電池的特性研究中重要參數(shù)。目前，在單液流鎳鋅電池特性的研究中，庫倫效率的測量主要通過在不同條件下重復(fù)充放電，利用每一次的放電容量除以充電容量計算得到。這種方法存在測量實驗時間長和無法在線測量的問題。為確保電池不會出現(xiàn)過沖或過放，在實際使用過程中，需要通過庫倫效率和電池最大容量計算充電容量和放電容量;并通過控制電

2、解液流速達(dá)到庫倫效率最大。因此研究一種簡化的庫倫效率特性研究方法，通過建立庫倫效率預(yù)測模型，實現(xiàn)庫倫效率在線測量具有實際意義。
　　 現(xiàn)有的電池測試平臺和充放電控制系統(tǒng)，不具有單液流鎳鋅電池需要的電解液流量調(diào)節(jié)功能，并且電解液流量對于單液流鎳鋅電池庫倫效率具有較大影響。因此設(shè)計一種循環(huán)泵電壓調(diào)節(jié)器，為后續(xù)根據(jù)電池狀態(tài)控制電解液流速具有實際意義。
　　 本文首先闡明了單液流鎳鋅電池和廣義動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，敘述了采

3、用廣義動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模研究電池特性的原因;其次，針對廣義動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在的初始參數(shù)設(shè)定困難的問題，提出一種基于遺傳算法的參數(shù)自適應(yīng)廣義動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法，并改進了遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù);再次，通過分析單液流鎳鋅電池的電化學(xué)原理得到循環(huán)次數(shù)、電流密度和循環(huán)泵電壓是影響庫倫效率的重要參數(shù)。通過合理設(shè)計實驗條件，完成了不同條件下的庫倫效率測量實驗，并對庫倫效率進行建模和分析;最后，根據(jù)電解液流速對于庫倫效率有較大影響，針對目

4、前電池測試平臺對于液流電池測試的不足，設(shè)計了循環(huán)泵電壓調(diào)節(jié)器。
　　 通過對不同對象的訓(xùn)練，對比本文提出的算法的訓(xùn)練效果和手工選擇參數(shù)的訓(xùn)練效果，說明本文提出的算法可以適應(yīng)不同對象，具有良好的訓(xùn)練效果。建立的庫倫效率模型泛化預(yù)測效果較好，可為庫倫效率在線測量提供一種預(yù)測方法。通過對建立的模型進行特性分析，得到提高庫倫效率的方法:較小的電流密度下適合采用較大的循環(huán)泵電壓，較大的電流密度下適合采用較小的循環(huán)泵電壓。設(shè)計的循環(huán)泵電壓調(diào)