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用于电池管理系统的Sigma_DeltaADC模型优化设计及研究

用于电池管理系统的Sigma_DeltaADC模型优化设计及研究
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浅析燃料电池研究进展及应用

浅析燃料电池研究进展及应用 摘要: 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,能将外界提供的燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能。本文介绍了原电池的工作原理、特点和分类,并详细阐述了原电池的研究进展和应用。 关键词: 燃料电池工作原理应用 随着全世界对能源的需求日益增加以及人类对环境质量的关注,采用清洁、高效的能源利用方式、积极开发新能源已经是势在必行。燃料电池是一种电化学的发电装置,等温的按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,正在成为理想的能源利用方式。 1. 燃料电池的工作原理 燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应,其工作原理如图1所示。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极(负极)和阴极(正极)通入。燃料气在阳极(负极)上放出电子,电子经外电路传导到阴极(正极)并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气与氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。 图1燃料电池工作原理示意图 2燃料电池的分类 目前各国开发的燃料电池种类多,应用范围广泛,分类方法也多种多样。燃料电池有不同的分类方法,本文主要介绍按电解质种类分类中的两种燃料电池。(氢燃料电池和直接甲醇燃料电池) 3燃料电池的优点 燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,被誉为“绿色”发电站。燃料电池的优点: (1)发电效率高。理论上, 它的发电效率可达到85% ~90% ,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40% ~60%。(2)环境污染小。

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本,因此,如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组,电池单体都紧密地布置在一起,在进行充放电时,各个电池单体所产生的热量互相影响,如果散热不均匀,将造成电池组局部温度快速上升,使电池的一致性恶化,使用寿命大大缩短,严重时会造成某些电池单体热失控,产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中,电池的充放电性能会大大降低,导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作,电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前,国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究,进行了一些新的探索,以期提高热管理系统的控制效果,从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况 目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今,持续进行(BMS)实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点;美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测;国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展,即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系,实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目,经过几年的发展之后,在BMS方面取得很大的突破,与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中,就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢

储能电站中电池管理系统的研究 赵喜奎

储能电站中电池管理系统的研究赵喜奎 发表时间:2020-03-16T15:10:13.573Z 来源:《电力设备》2019年第20期作者:赵喜奎 [导读] 摘要:本文研究了储能电站中的电池管理系统解决了目前的储能电站使用的电池管理系统还存在可靠性差、电能质量不高的问题。 (大唐黑龙江新能源开发有限公司黑龙江哈尔滨 150000) 摘要:本文研究了储能电站中的电池管理系统解决了目前的储能电站使用的电池管理系统还存在可靠性差、电能质量不高的问题。 1 引言 “储能电站”是现代化城市为节约和调度电能而建立的一种小型电站。据估算,一个由20个电池模块组成的兆瓦级 “储能电站”,可满足若干个居民小区或多幢商务楼宇一天的非动力用电之需。储能电站不仅可以应对电网中断或大面积停电等突发事件,而且可以起到对电能“削峰填谷”的调节作用。在电能富余时将电能存储,电能不足时将存储的电能逆变后向电网输出。它具备能量转化效率高,绿色环保无污染等众多优势,同时,对于电网的安全运行及发电厂的科学建设也有着相当重要的意义。 关键词:储能电站电池管理系统削峰填谷提高电能质量 2 储能电站中电池管理系统的技术路线 2.1主要技术原理 储能站接在升压变压器低压侧0.4KV处接入,主要考虑削峰填谷、提高电能质量、孤网运行、配合新能源接入等功能应用。主要由蓄电池、蓄电池管理系统(BMS)、能量转换系统(PCS)、储能站监控系统等组成。储能站将实现提高电能质量、孤网运行、配合新能源接入等功能。提高电能质量通过有功、无功功率控制等手段实现,有功控制是指通过储能站监控系统接收来自远方调度的有功控制指令,或按照就地频率测量以及对频率调整的需求来控制电池系统充、放电状态;无功控制是指通过储能站监控系统接收来自远方调度的无功控制指令对PCS进行控制。孤网运行是指按照设定的条件脱离主网,在容量范围内为部分负荷提供符合电网电能质量要求的电能。与新能源配合是指储能站与站内的光伏、风电等系统配合,平衡间歇式能源的输出,为电网提供高质量电能。储能电池堆使用寿命不小于30年(按照每天充放电一次计),或充放电循环寿命不小于18000次。 2.2 主要技术路线 电池管理系统无论在储能电站充电过程中还是放电过程中都能可靠的完成电池状态的实时监控和故障诊断,并通过总线的方式告知PCS或储能站监控系统,以便采用更加合理的控制策略,对蓄电池可能出现的故障进行报警并保护其本体,对蓄电池单体及模块的运行进行优化控制,保证蓄电池安全、可靠、稳定的运行。为了储能电站的运行需要,电池管理系统按照如下的方案进行设计和实现。 1.电池基本参数 2.储能电站需单体电芯数量:(1*4*12)*(2*25)*10*2=48000节 3.单体电芯标称电压:2.3V 4.单体电芯标称容量:50AH 5.储能电站额定直流电压:27.6*25=690V 6.电池类型:锂离子电池 7.电池组保护参数及报警阀值 8.运行模式:储能电站充电及放电 2.3储能电站中电池管理系统结构图 如下图1所示。该系统由主控制模块(BCU)、中间控制模块(MBCU)和最小测控模块(LBCU)组成。LBCU模块通过内部CAN总线与MBCU通信。MBCU模块通过CAN总线与BCU通信。BCU与PCS通过CAN总线通信,与监控系统通过RS232通信(如储能电站监控系统为以太网接口,则主板相应增加以太网模块)。 2.4电池管理系统控制模块(BCU)组成 1.电源变换:利用220V供电,通过电源变换器得到3路隔离电源,输出电压均为5V,但有功率和耐压得区别,所以不能混用。 2.指示灯:包括电源指示灯和运行状态指示灯。反映出系统各个模块是否正常运行。 3.看门狗:采用硬件看门狗。 4.存储器:一个记录系统参数,一个记录运行数据。 5. 运行参数存储器记录数据:运行历史记录,故障记录,运行数据和故障记录按页分段,一页未写满,下一记录另起一页。 6. 历史记录方式:每2分钟(时间可调)记录一条运行记录至历史数据地址,记录满后,将历史记录满标志置位,并在从第0开始覆盖以前记录。 7. 故障记录方式:当出现故障的时候,写一条记录,如果故障未恢复也未变化,则每隔3分钟记录一条,如果故障变化,则出现新的故障就记录一条。 8. 系统时钟:用于提供系统记录数据的发生时间,也可用于自放电的处理。 9. 高压电路控制保护模块:由于储能电站电压较高(达到700V以上),故单独设计高压电自动断路控制器模块,实时监控高压电路的

新型燃料电池的研究毕业论文

毕业设计(论文)题目名称:新型燃料电池的研究

新型燃料电池的研究Research on new type fuel cells

摘要 能源是经济的的基础。人类为了更有效的的利用能源,一直进行着不懈的努力。利用能源的方式历史上有过多次革命性的变革,每一次变革都极大的推进了社会文明的发展。二次能源中,蒸汽由于传输距离短,难以存储而应用受限;电能虽然传输快、传输距离远,但存在传输过程中存在能量损耗大,难于存储的缺点;而氢能既能远距离传输、又能方便存储,因而成为二十一世纪的理想能源,二十一世纪也被称为氢世纪。多年来人们一直努力寻找既有较高能源效率又不污染环境的能源方式,因而引导出燃料电池发电技术。燃料电池是不经燃烧过程直接把燃料的化学能转化为电能的装置,具有能量转换效率高、污染物排放量少的独特优点。燃料电池凭借着它独特的优势应用在各个领域,加速了社社会的发展,推进了社会的文明。本文简述了燃料电池技术,各类燃料电池的原理以及它们各自的特点,并介绍目前燃料电池在国内外的应用现状,同时指出目前影响燃料电池商品化的主要因素。 关键词:新能源;燃料电池;高效率;环境保护。

Abstract Energy is the basis of the economy. Human beings in order to make more effective use of energy, has been making unremitting efforts. The history of the use of energy, there have been several revolutionary changes each time changes are greatly promoted the development of our society. Secondary energy in the steam due to short transmission distance, it is difficult to store and the application is limited; electricity transmission faster, the transmission distance, but there is energy loss in the transmission process, difficult to store shortcomings; hydrogen both long-distance transmission. can facilitate the storage, and thus become the ideal energy of the twenty-first century, the twenty-first century is also known as a hydrogen century. Over the years people have been trying to find the energy efficiency of higher energy without polluting the environment, and thus lead to a fuel cell power generation technology. The fuel cell is not directly by the combustion process the fuel chemical energy converted into electrical energy, with the unique advantages of high energy conversion efficiency of the discharge of pollutants. The fuel cell by virtue of its unique advantages of application in various fields to accelerate the social development of society, and promote the social civilization. In this paper, the fuel cell technology, the principle of various types of fuel cells and their respective characteristics, and describes the application of fuel cells at home and abroad, noting that the main factors affecting the commercialization of fuel cell. Keywords: new energy; fuel cell; high efficiency; environmental protection.

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统 解析 1.Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster 和Model S,目前我收集到的 Roadster的资料较多,因此本回答重点分析的是 Roadster的电池管理系统。 2.电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。 BMS勺主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管

理系统(Battery Thermal Man ageme nt System, BTMS). 1.热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子

电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0° C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30° C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池

电池管理系统 (BMS)

如何重新定义电动汽车电池管理系统 (BMS )? 来源:英飞凌公司 作者:Klaus & Bj?rn2013年12月13日 12:01 0 分享 订阅 [导读] 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。 关键词:电池管理处理器英飞凌电动汽车 随着电气化动力系统变得日益复杂,BMS 需要执行的功能增多,承受的负担之重前所未有。 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。未 来,甚至车辆控制单元 (VCU ) 的部件和功能也会与 BMS 相关联。 图1 配备所有相关部件的电动汽车电池管理系统 (BMS )

未来,BMS 将在电动汽车领域发挥重要作用。然而 BMS 的各个子功能往往由 OEM车厂定制,会因系统配置不同而存在很大差异。因此,不可能制定出适用于每一个电动汽车制造商的完整的 BMS 要求列表。然而,电池管理系统处理的任务范围不断扩大,这一事实毋庸置疑。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。 安全要求 在 ISO 26262 安全标准范围内,如 BMS 等特定的电气和电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。与之对应的故障检测率至少为 97% 至 99%。电池系统中最危险的故障来源有:因电缆磨损或事故而导致车辆底盘出现高电压漏电而未被发现;各种引起高电压电池起火或爆炸的原因:例如对电池过度充电(例如在公用电网上或因停电恢复引起)、电池过早老化(例如爆炸性气体泄漏)、液体进入和短路(例如因雨水引起)、滥用(例如维修不当)和热管理错误(例如冷却失效)等。 在安全方面,主开关(主继电器)在避免与高电压相关的事故中起到了重要的作用,它可确保 BMS 电子系统能够作出充分的故障反应。发生故障时,BMS 模块会在适当的故障反应时间内断开开关(例如 10ms 以内)。非关键故障安全条件的特征通常是:如果 BMS 微控制器(MCU)失效,甚至在控制器逻辑完全失效的情况下,独立的外部安全元件(例如窗口看门狗)仍可确保主开关继电器可靠地打开逆变器(正/负)的两个高电压触点。BMS 系统中还集成了其他安全功能,包括漏电电流监控和主开关继电器监控。 控制和监控功能: 其他 BMS 功能包括对电动汽车中昂贵的高电压电池的监控、保养和维护。BMS 控制和监控功能来源于安装于电池包中的电子平衡单元。管理各个电池组内(battery slave pack)的平衡,同时精确地感测各个单电池的电压。平衡芯片通常可管理多达 12 个单电池组成的群组。相关数量的电池群组串联后可产生高达数百伏的高中间电路电压以供逆变器控制之用,这是电动汽车的逆变器电驱动所必需的。 位于主开关对所有高电压电池的总电流的测量,以及从芯片对各个单电池电压的单电池精确同步监控,BMS 可使用特定算法(例如,基于电池化学 Matlab Simulink 模型)评估充电状态及健康状态等电池参数。BMS 通常不会安装在非常靠近高电压电池的位置,但是通常会通过冗余的流电去耦总线系统(比如 CAN 或其他适合的差分总线)与电子平衡从动元件相连接。它由汽车电压(12 伏电池)供电,因此可通过现有的网络架构与现有的控制单元群组结合使用,无需进一步的流电去耦措施。最后,它还改善了安全性,因为它让 BMS 能够在高电压电池发生机构或化学缺陷时确保功能正常并且安全地断开主开关。 随着电池专用的化学/电气算法日益复杂,预计 BMS 将需要使用拥有 2.5MB 至 4MB 闪存和强大的多核处理器架构的 AURIX 等微控制器(MCU)。这种组合可以保证有足够的内存用于全面校准参数并提供足够的计算能力(图 2)。

电池储能系统能量管理技术浅析(经典)

电池储能系统BMS发展概况 由于BMS在电池储能系统中发挥的巨大作用,吸引了国内外一大批优秀的电池企业或保护板企业,甚至新兴高科技企业,如A123、ATL、比亚迪、惠州亿能、东莞钜威等对电池储能系统BMS的研发投入。早期的电池管理系统一般只有电池过充电/过放电控制、电压/电流/温度监测及简单的通讯等功能,初步满足了电池储能系统的需求。 但是由于电池制造工艺的限制,特别是国内大多数生产电池的厂商,仍旧在采用半自动化甚至手工方式生产电池,导致电 池内阻、电压、容量的一致性问题,在大型储能系统中遇到了严峻的考验,严重影响着储能系统容量及性能的发挥,电池组使 用寿命可能缩短数倍甚至十几倍。 为了解决电池的一致性问题,电池均衡技术应运而生。新的带无源均衡(Passive Balancing)功能的电池管理技术,增强了电池的采集监测功能,采用一定的均衡控制策略,并且加入了高速的通信功能,可以在一定程度上减轻电池一致性带来的容量 下降及寿命缩短问题。目前许多企业都是采用这种方式进行电池管理系统的设计。然而这一传统的均衡技术却带来了新的问题,无源均衡方案,采用功率型电阻作为均衡器件,例如美国的专利《Systemand Method for Balancing Cells in a Battery Packwith Selective Bypass Paths》(US7,466,104 B2),《Method for Balancing Lithium Secondary Cells andModules》(US7,609,031 B2)中都有说明,这一均衡方式在大型电池系统中带来了均衡电流做不大、热耗散困难、均衡电路散热设计成本高昂等问题,并且均衡效率较低、可靠性差。在这种形势下,新一代更优功能均衡技术的研发迫在眉睫。 近几年来随着大型电池组的出现,电池管理系统中的有源均衡(Active Balancing)技术迅速进入人们的视野。该技术拥有 均衡电流大,均衡时间长,热耗散低,充电效率高等优点。有源均衡已经被业界认可成为最有希望能够实现的大电流均衡方式。最新的带有源均衡技术的电池管理系统,拥有更高级别的数据采集速率与精度,高精度SOC估算,高速稳定的通讯架构,增强了电池组的监控与安全保护功能,全面满足当前储能系统的性能需求。 电池储能系统BMS的技术要点 电池均衡技术 由于电池在生产过程中,设备控制精度会使原材料的配比、正负极上原材料的分布密度产生差异,操作过程会对电池的半 成品产生不同的细微损伤,电池属于化学品,这些变化都会使电池的性能产生变化,直接反应在电池的容量、内阻、电压上。 在成组过程中,电池的搬运、轻微碰撞、焊接、固定等,也会使电池的性能发生变化。在长期的使用过程中,自放电率、环境 温度、湿度、充放电深度等的不同,会使电池的衰减速度不一致,导致电池间更大的一致性差异。 电池的一致性差异会在电池储能系统中造成能量的水桶效应,导致充电时,容量最小的电池容易过充,放电时,容量最小 的电池又容易过放,由于容量最小的电池受损,容量变得更小,进入恶性循环,影响电池循环寿命。 另外,单体电池性能的优劣也直接影响到整组电池的充放电特性,电池组容量降低。 BMS厂家为了解决电池的一致性问题,通过各种各样的均衡技术改善电池的一致性。一般为分损耗型电阻分流法、非损耗型开关电容法和DC-DC变换器法。 (1)电阻分流法电阻分流法是目前应用最多均衡技术,其原理简单,易于实现,成本低廉,基本的原理图如图1所示:

PSIM 光伏电池板模型的使用介绍

PSIM9.0学习笔记1——光伏电池板模型的使用 今天看了看PSIM9.0里面的光伏板模型,顺带测试了一下,感觉非常简单实用,以后要做光伏这方面研究的童鞋就不用纠结怎么建光伏电池板的模型了,直接拿来用就可以了。1.光伏板模型就在PSIM9.0的elements-power-renewable energy里面,有两种,一种是物理模型的,一种是功能模块的,物理模型更接近于真实的板子,有两个输入,分别对应照度和温度,正负输出端,还有一个可以观测最大功率的接口,如下图所示 功能模块顾名思义就是只用来实现光伏板电池功能的模块了,只有正负端输出,只需要给定他的开路电压,短路电流,最大功率点电压和电流即可,那么在不要看光照温度影响的条件下可以简单的来用,如下图所示 我个人觉得要研究光伏电池特性,最大功率跟踪,以及更实际一点儿的研究的时候就用物理模块,而光伏板只是最为一个输入电压来看的话那就用功能模块应该就能满足了……当然我还没往后做,仅仅是感觉哈…… 同时PSIM9.0里面还有一个计算光伏板物理参数的工具,叫solar module,可以通过电池板的参数,也就是一般电池板所提供的最大功率,开路电压那些参数,计算出那些光伏板等效电路里面的诸如串联电阻、饱和电流,温度系数之类的值,同时能够看到该参数下的电流电压和功率电压关系曲线,方便我们使用物理模块时对参数进行设置,如上图所示 那么基于以上,我把我用的电池板参数填上去,用物理模块测试,同时光强由400-1000每200变化一次做了一下仿真,以下就是测试电路和测试波形。 输出波形 以上就是我刚对PSIM9.0里面的光伏板做的学习,当然只是很简单的学习并且用了一下,各位大侠们看了之后不要鄙视哈……如果有有错的或者理解不对的地方还请各位大侠帮忙指正!~~ 后续继续做MPPT实验和逆变器的实验,慢慢做,然后再发上来大家一起讨论学习哈

知识管理的系统分析与框架模型研究

第17卷 第6期2005年12月研究与发展管理R &D MANAGE MENT Vol .17No .6Dec .2005文章编号:100428308(2005)0620050206 知识管理的系统分析与框架模型研究 收稿日期:2004210208;修改日期:2005201226. 作者简介:奉继承(1968—),男,博士研究生,研究方向:现代工业工程和知识管理;赵 涛,博士,教授,博士生导师,研 究方向:现代工业工程和集成化信息系统. 奉继承,赵 涛 (天津大学管理学院,天津 300072) 摘 要:从知识管理研究现状,以及各种理论和学派的观点分析出发,以系统论的观点来探讨知识管理的体系架构、内涵和外延,设计出知识管理的框架模型,并在此模型指导下设计出知识管理系统软件的体系结构和实际应用范例. 关键词:系统分析;知识管理;框架模型 中图分类号:G302 文献标识码:A 1 知识管理研究基础 知识管理(K M )作为一种知识经济条件下的全新管理模式和管理理论,随着I T 技术的应用和推动,取得了很多成果.但是,关于知识管理的一些基本问题,如知识管理的概念、内涵、研究范围和适用范围等一直存在着不同的观点,综合起来,可以分为:技术学派、行为学派和综合学派三大学派. 技术学派认为“知识管理就是对信息的管理”.这个领域的研究者和专家们一般都有着计算机科学和信息科学的教育背景,他们关注信息管理系统、人工智能、重组和群件等的设计和构建,认为知识等于对象,并可以在信息系统中被标识和处理,美国处于这个学派的前沿. 行为学派认为“知识管理就是对人的管理”.这个领域的研究者和专家们一般都有着哲学、心理学、社会学或商业管理的教育背景,他们关注对人类个体的技能或行为的评估、改变或是改进过程,热衷于对个体能力的学习、管理和组织方面进行研究,认为知识等于过程,是一个对不断改变着的技能的一系列复杂的、动态的安排,日本和欧洲处于这个学派的前沿. 综合学派认为“知识管理不仅要对信息和人进行管理,还要将信息和人连接起来进行管理;知识管理要将信息处理能力和人的创新能力相互结合,增强组织对环境的适应能力”.该学派的专家既对信息技术有很好的理解和把握,又有着丰富的经济学和管理学知识.他们推动着技术学派和行为学派互相交流、互相学习,从而融合为自己所属的综合学派.由于综合学派能用系统、全面的观点实施知识管理,所以能很快地被企业界接受,是近几年来知识管理发展的主流. 事实上,各种学派并无本质上的矛盾,因为知识管理的内涵如此丰富,外延也如此广泛,以致于经常论述的知识管理实质上都是在整个知识管理空间中的一个视图而已.

燃料电池发展现状研究报告进展资料

应用电化学论文作业 题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院 专业班级制药134班 郭莹莹

摘要 燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式,它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点,详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。 关键词:燃料电池转换装置应用发展

1 燃料电池的工作原理及分类 燃料电池( Fuel Cell,FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类,燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell,AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell,SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell,MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例,主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly,MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件,由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应,电子通过外电路作功,反应产物为水。额定工作条件下,一节单电池工作电压仅为0.7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求,燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此,与其它化学电源一样,燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ,但与原电池和二次电池比较,需要具备一相对复杂的系统,通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统,其工作方式与燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂,燃料电池就可以续发电。

电动汽车电池管理系统(BMS)的研究

电动汽车电池管理系统的研究 摘要 在电动汽车中,电池系统是其中不可或缺的重要组成部分它对电动汽车的续航里程、加速能力和最大爬坡度都会产生直接的影响,由于蓄电池特性高度的非线性、结构的特殊性故容易导致电池寿命的缩短以致损坏。所以电池管理系统是电动汽车的必备重要部件,与电池系统、整车控制系统共同构成电动汽车的三大核心技术。它能保护电动汽车电池的安全可靠使用,发挥电池的能力和影响其使用寿命,通过一系列的管理和控制,从而保障了电动汽车的正常运行。目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一。为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 关键词:电动汽车;电动汽车电池;电池管理系统;功能 目录

1前言 (3) 1.1本研究的意义 (3) 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 (3) 2电动汽车电池管理系统 (4) 2.1电池管理系统的运行模式 (4) 2.2电池管理系统的技术 (5) 3本文结论 (8) 参考文献 (9)

1前言 随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重,替代石油的新能源的开发利用越来越被各国政府所重视。所以说随着各国対新能源汽车的推广,电动汽车会被越来越多的关注,电池系统是电动汽车的关键部件,由于电动汽车的显著特点和优势,各国都在发展电动汽车。根据汽车的使用特点,其实用的动力电池一般应具有比能量高、比功率大、自放电少、工作温度范围宽、能快速充电、使用寿命长和安全可靠等特点,因此,电池管理系统对电动汽车的性能起到了决定性的作用。 1.1本研究的意义 综合各国的电动汽车研究情况,可以发现共同存在的一个现象,即电池是整个电动汽车研究中出问题最多的部件。电动汽车用电池的使用性能和寿命远不能满足电动汽车运营的要求制约着电动汽车事业的发展。能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战,因此开展新能源汽车的研究已经刻不容缓。虽然电池电动汽车有良好的前景,但目前技术门槛比较高尚未产业化,同时燃料电池的可靠性、寿命有待改进,氢气的基础设施有待建立,氢气的来源和供应有待解决。 本研究通过对电动汽车电池和电池管理系统的存在的问题,技术难题和前景来分析动力电池及其管理系统的现状和发展趋势。 1.2电池管理系统在国内外的发展概况及存在问题 近年来,我国的汽车行业发展迅速,已成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。但是我国的石油资源短缺,目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长,预计到2010年进口依存度将接近50%。因此大力发展新能源汽车,用电代油是保证我国能源安全的战略措施。因此大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。 车用动力蓄电池是电动汽车产业化的关键。B电动汽车电池管理系统(BMS)是电动汽车中一个越来越重要的关键部分,近年来已经有了很大提高,但在采集数据的可靠性、SOC的估计精度、均衡技术和安全管理等方面都有待进一步改进和提高。所以,大部分企业在电动汽车研制中曾遭遇尴尬,车用动力电池不仅是制约电动汽车规模发展的技术瓶颈,而且是电动汽车价格居高不下的关键因素,其成本占整车成本的30%~50%。因此,动力BMS的性能对电动汽车使用成本、节能和安全性至关重要。 我国在这方面的研究还刚刚起步,即使美国等汽车工业发达国家的研制工作也不完善我国在“十五”期间设立电动汽车重大研究项目,积极推进BMS研究、开发和工程化应用,取得了一系列的成果和突破。在电动汽车领域,我国与发达国家的科技水平差距不是很大,决定电动汽车产业成熟度的关键因素是动力电池技术,目前中国企业在电

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度,是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高,当发生误用或滥用时,将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下,管理系统能够自动切断充放电回路,其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外,还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路,可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性: (1)8MHz内部总线频率;(2)16KB的内置FLASH存储器;(3)2个16位定时器接口模块;(4)支持1MHz~8MHz晶振的时钟发生器;(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中,单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法:(1)采用专用的电压检测模块,如霍尔电压传感器;(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高,而且还需要特定的电源,过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V~42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压,采集出来的电压信号的变化范围是2V~3V,所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测,主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2],为电池组后4节的保护电路图,通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中,单片机输出驱动信号,控制MOS管的导通和关断,从而对电池组的充电放电起到保护作用。

知识管理系统研究现状分析(1)

办公自动化杂志 随着知识在社会经济中的重要性越来越突出,从1998年国 内第一篇关于知识管理系统的文章《工艺知识管理系统的设计》的诞生开始,国内关于知识管理系统的研究取得了飞速的发展,研究成果也大量涌现,取得了不少颇具价值的研究成果。这些成果能够在一定程度上更全面地反映出知识管理在我国的理论与实践情况。因此,对国内近年来的相关研究文献进行综述与分析,具有非常重要的理论价值和意义。 一、国内研究文献情况分析 随着1998年国内第一篇关于知识管理系统的文章《工艺知识管理系统的设计》的诞生,国内关于知识管理系统的研究取了飞速的发展,产生了很多显著的成果,为了能够客观、准确的反映我国关于知识管理系统研究的现状,选用国内学术文献较为权威的数据库———中国学术文献网络出版总库(CNKI )为数据来源,对1998年至2010年9月份的相关文献进行分组分析。其中文献类型选择为:期刊、博硕士论文、会议论文、报纸、专利。选用“知识管理系统”为检索词,检索途径为主题。CNKI 自动将检索词扩展为知识管理平台、KM S 等同义词,共检索到文献3425篇。 1、从文献的年度分布情况(如表1所示)来看,自1998年以来相关文献逐渐增多,自2004年以来每年文献量均超过300篇,2007年为最高峰年发表487篇。另一方面从文献的类型情况来看(如图1所示),期刊文献2485篇,占到了文献总量的73%,博硕士论文620篇占总量的18%,专利成果33篇仅占总量的1%。从文献的研究资助情况来看,获得国家自然科学基金等国家级资助的成果418篇占总量的12%,说明国家对该领域研究的重视,研究的层级逐渐增高,专利可以看作衡量技术创新的标准,但是从专利的数量来看,相关的核心技术转化为生产力的能力较弱。 2、文献按照学科类别分布来看(如图2所示),根据各学科发表文献量,从高到底依次排序为:企业经济、计算机应用、图书情报、管理学、教育。其他学科如:电力、医学、机械工业、农业、旅游等也有相关成果。 从该分组结果可以发现我国知识管理系统研究的发展脉络。我国知识管理系统的研究发端于企业经济的研究,随后图书情报、教育、计算机等学科领域研究比较密集,成果也最多,其他 知识管理系统研究现状分析 闫兵 (河南工业职业技术学院 南阳473009) 摘 要 统计分析了近年来我国关于知识管理系统研究的文献情况,描述了知识管理系统的研究的基本情况以及热点,对近年来 主要产生的知识管理系统产品进行了对比,并对知识管理国家推荐标准进行了展望。关键词 知识管理系统 现状 国家标准 中图分类号TP311.13 文献标识码A 文章编号110411-5738 Analysis of Current Situation of Knowledge Management System Yan Bing (Henan Polytechnic Institute ,Library NanYang 473009) Abstract On the basis of analysis of literature of knowledge management system in recently years.It shows the current situation of knowledge management system ,analyzes the main knowledge management system ,and the future of GB/T 23703.1-2009is prospected. Keywords Knowledge M anagement System Current situation analysis National standards 表1文献年度分布表 图1文献类型分布图 总第205期 2011年5月 Forum Monograph 专论 论坛10··

燃料电池研究现状与未来发展

燃料电池研究现状与未来发展香山科学会议第59次学术讨论会于1996年8月24~27日举行。会议主题是“燃料电池研究现状与未来发展”。会议执行主席路甬祥与王佛松院士主持了会议。42位来自中国科学院、全国高校及公司等25个单位的燃料电池及相关学科的专家学者共同研讨燃料电池的发展现状和未来走向,以及发展我国燃料电池技术大计。 会议综述报告及中心议题讨论内容主要包括3部分:(1)燃料电池的总体评价;(2)目前处于研究开发阶段的3种类型燃料电池的评价;(3)我国发展此技术应采取的战略与策略。 一、燃料电池的技术评价 燃料电池(Fuel cell缩写FC)是将气体燃料的化学能直接转化为电能的电化学连续发电装置。电池电化学基本反应:H2十l/202=H20和CO十1/202=C02。自150余年前被发明以来,现已发展了6种形式。它们分别为碱性(AFC)、磷酸(PAFC)、熔融酸盐(MCFC)、固体氧化物(SOFC)、聚合物离子膜(PEMFC或SPFC)及生物燃料电池(BEFC)。 概括而言,燃料电池具有以下优点:(1)能量转换效率高达45—60%。而火电和核电为30一40%;(2)有害气体SO x、NO x及噪音排放很低;CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低;元机械振动;(3)燃料适用范围广,凡能

转化为H2和CO燃料均可使用;(4)积木性强;规模及安装地点灵活;规模小(数十千瓦级)影响能量转换效率不明显。 现PAFC在发达国家已商业化;AFC在60年代末即用于航天器。其它方面的应用不如PEMFC更具优势;BEFC尚处于实验室的探索性基础研究阶段。目前各国的燃料电池的研究开发重点主要集中在MCFC、SOFC和PEMFC上。 1.MCFC运行温度650℃,燃料适用范围广,电催化剂为非贵金属,余热可为燃气轮机所利用,适用于固定式发电电站。在各国对燃料电池的经费投入中,MCFC所占比例最大。现国外(美、日、西欧)已有100kW级发电系统的运行,预计美国2000年实现商业化,日本计划2005年实现商业化。目前MCFC研究需要解决的关键技术问题有:(1)阴极(NiO)溶解,这是影响电池寿命的主要因素;(2)阳极蠕变;(3)熔盐电质对电池双极板的腐蚀;(4)电解液流失。 2.SOFC作为运行温度最高的燃料电池(800—l000℃),功率密度高,采用全固体结构,无腐蚀性液体,燃料适用范围广,天然气可不经重整直接使用。其尾气温度高达900℃,可为燃气轮机和蒸汽轮机所用,发电效率可达70%,如加上余热利用其燃料利用率可达90%,可用于大中小型电站,作为运载工具的驱动电源也有应用前景。目前SOFC研究十分活跃,电池模块的制备规模在美、日、德三国已达20一30kW。2000一2010年间可实现商业化。目

电池管理系统国内外研究现状教学内容

电池管理系统国内外研究现状 国外电池管理系统研究现状 国外在电动汽车的发展与研究上,相对国内起步较早。在外国的高校与研究机构中,针对电池管理系统中的部分功能,如SOC、SOH的计算[16-20]进行了大量的研究,针对整个系统的研究还比较的少,BMS的研究主要集中在汽车相关企业中。特别是近年来一些大型汽车生产制造商以及汽车零配件供应商针对各类型的电池进行深入的研究与探索,对电动汽车及其动力电池做了大量具有针对性的试验,取得了一系列研究成果,并成功商业化生产了一系列BMS。这些企业针对电池建立了适应性很强的通用电池模型,以及针对各类型电池也建立了适用范围有限的复杂电池模型,促成了动力电池及其关键材料的进步并成功量产了满足电动汽车性能要求的动力电池,一些公司已经成功开发了适用于电动汽车的电池管理系统[21-22]。其中比较有代表性的电池管理系统有:来自德国的Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为领导的团队开发的BADICHEQ系统;还有同样来自德国的B.Hauck设计的BATTMAN系统;日本丰田汽车生产的Pruis混合动力电动汽车上所使用的电池管理系统;以及近年来风靡全球的美国电池汽车制造商特斯拉纯电动汽车上所使用的电池管理系统。日本青森工业研究中心长期以来一直致力于BMS 的实际应用;美国Villanova 大学和US Nanocorp公司共同开发适用于各种电池类型的SOC 模糊逻辑预测。

国内电池管理系统研究现状 国内在电动汽车的起步相对国外较晚,但是发力更猛,目前,国内致力于电池管理系统研究工作的企业、研究所以及高校有很多,已经成功研发出一系列电池管理系统[23-28]。北京交通大学与惠州亿能电子合作开发的BMS成功的应用在08年奥运纯电动大巴上,哈尔滨工业大学和北京理工大学联合成立的哈尔滨冠拓公司研发的BMS被应用在一些国产电动汽车品牌上。但是由于许多关键技术的瓶颈还没有突破,使得已经装车运行的电池管理系统与整车以及所使用的电池之间匹配度不高,偶有新闻报道汽车行驶故障以及安全隐患,使得电动汽车在市场上的口碑不高,因此电池管理系统在国内还有很大的发展空间。下表归纳了国内电池管理系统在发展中所遇到的问题,以及在2020年应当得到改进与发展的突破点。 表1-2 电池管理系统的发展现状与发展规划 Table1-2 Current situation and development plan of battery management system 项目现状发展规划2015指标2020指标 电芯SOC估算不准确或难以 量产实现提高估算精度基于安时积 分算法的加 入各类修正 基于安时积分算法 的加入各类修正 电芯及Pack热管理无管理或简单 散热处理 提高电池的安全 性记忆延长电池 使用寿命 强制通风管 道结构及设 计,水冷 自然风,空调用于散 热以及散出热量的 再利用 充电策略两段式或三段 式充电策略提高电池使用寿 命,提高充电速 度 脉冲充电方 式或三段式 充电 研发可快充的新型 材料应用于动力电 池 电池模组内均衡被动式充电均 衡 延长续航里程被动式均衡主动均衡

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