摘要：[目的]锂离子电池的短路、热失控及由此引起的爆燃等安全问题已成为城市轨道交通车辆应用发展的瓶颈之一。因此,城市轨道交通行业急切需要对钛酸锂电池的安全防护技术进行研究,以确保城市轨道交通的正常运营与安全。[方法]通过电池单体设计的选择、模组的设计与验证,以及电池管理系统的设计、充放电管理、故障管理、系统测试与验证、电池箱体仿真设计、试验验证及其他物理防护措施实施等方面进行分析,验证了钛酸锂电池在城市轨道交通上运用的安全防护可行性。[结果及结论]通过不同防护措施的实施,可将钛酸锂电池的短路、热失控及爆燃等的安全风险降至可控范围,从而确保钛酸锂电池作为备用及临时动力电源系统在城市轨道交通车辆上安全运用。

摘要：为解决现有钛酸锂电池在低温下电池容量衰减和充放电过程中的电池胀气问题,从电池内外部结构和制备工艺流程两方面提出新型钛酸锂电池结构设计.在电池内部模仿电容式结构,融合电容器的物理储能方式和蓄能电池的化学储能方式,提升电池在低温环境下的充放电性能.在制备工艺上采取柱形锂离子电池含浸新技术,提高含浸效率,减少电池内部水分,部分解决电池胀气问题,并进行相关性能测试.结果表明,新型钛酸锂电池容量保持率可在9 548次充放电循环下达到92.5%,低温环境下电池容量保持率大于75%,该方法有效提升了钛酸锂电池性能.

摘要：钛酸锂电池虽然能量密度较低,但在安全性、功率密度、循环寿命、环境适应性等方面具有突出优势,能够更好地满足车载储能供电的轨道交通车辆对动力电池的应用需求,因此在轨道交通车辆中得到了广泛应用。文章针对采用钛酸锂电池作为动力的某导轨式胶轮列车,给出了动力电池系统的设计流程和设计原则,确定了电池系统的成组方式和性能参数。分析结果表明,设计的动力电池系统符合电压范围、充放电电流要求等设计原则,满足列车的牵引制动性能要求。在电池的最佳荷电状态范围内,列车行驶距离约为20 km,在持续充电的情况下,补充该电量所需时间约为7 min。

摘要：在对动车组辅助电池系统轻量化设计需求分析的基础上,对现有蓄电池基本性能进行比较,通过对钛酸锂电池的充放电倍率、高低温性能及循环寿命进行测试,分析了钛酸锂电池在动车组轻量化设计上的可行性,提出了电池组应用的解决方案。

摘要：大型电动轮卡车装载质量大,蕴含大量的势能和动能,车辆下坡制动时这部分能量均在制动电阻栅上以热能形式消耗,现场实际测量发现该部分能量约占总能耗25%,因此对制动能量进行回收和利用具有较大的经济价值。针对大型电动轮卡车电气驱动系统的特点,为了能够高效地回收和利用制动能量,提出在主电路方面增加双向DC/DC及钛酸锂电池的储能电路方案,通过整车控制系统基于功率跟随与母线电压相调节的能量协同控制策略,在能量控制过程中,以发电机和电池组作为主能量来源跟随整车的目标需求功率,通过发电机组和大功率DC/DC调节直流母线电压,使车辆根据行驶工况自动调节合适的母线电压,该控制方案保证车辆具有充足的行驶动力,同时实现了车辆制动能量的回收与利用,降低了发动机的燃油消耗,提升了车辆制动系统的可靠性。

摘要：动力电池低温特性与电动汽车应用密切相关。电池的容量、内阻和开路电压曲线是反映电池基本特性的重要参数,也是电池管理系统设计的重要参数。为了揭示钛酸锂电池的低温特性进行了实验研究。结果表明:在-20~0℃,电池的放电容量衰减缓慢;欧姆内阻和极化内阻都随温度的降低而增大;开路电压曲线基本保持一致,在低于-20℃时开路电压整体降低。因此,钛酸锂电池在-20℃下仍能保持良好状态,适用于低温预热起动辅助供电。

摘要：如何有效防止热失控及热蔓延是锂离子电池模组设计的重点。为探究不同散热设计对锂离子电池模组热蔓延的控制能力,以钛酸锂电池模组为实验对象,对自然对流、表面液冷、极耳强迫风冷3种方式的热蔓延阻隔能力进行了研究。通过对比发现,有效抑制热蔓延的关键是增大热蔓延传播路径的阻力与提高散热能力,而表面散热的阻断方式更直接,可以实现对热蔓延的阻隔,效果远远优于极耳散热。

摘要：以2.7V低电压钛酸锂电池为研究对象,详细介绍其单体电池充放电管理控制板及充电器设计方法,并对设计中遇到的问题进行讨论,提出具体的解决措施。其中充电分流电路具有低工作电源电压、低功耗、体积小以及无需单独提供电源就能正常工作的有点,可以应用于更多功能电路和使用环境之中。

摘要：以昆明地铁5号线车辆为例,对车辆紧急负载供电和基地内牵引工况所需电池容量进行计算,并提出钛酸锂电池作为车辆辅助电源的设计方案。针对钛酸锂电池浮充工况进行模拟试验,分析电池的容量状态,建立了电池容量特性参数随电池浮充使用的变化规律,确定了电池容量变化机理。

摘要：本文介绍了钛酸锂电池在大倍率放电储能系统的集成设计与实现方法。研究了钛酸锂电池如何实现大倍率充/放电,从需求到应用、从单体电池到电池簇、从电气设计层面分析储能系统,合理规划系统架构,结合电池管理系统,研发出一套497V/70Ah/35kWh钛酸锂电池储能系统。