最新刊期

    唐晨欣, 卢至行

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0862
    摘要:金属性1T′-MoTe2导电性优异,但其层状结构在Zn2+反复嵌入/脱出过程中易发生不可逆坍塌,导致容量快速衰减,限制了其在水系锌离子电池中的应用。针对这一问题,本研究提出K+电化学预插层策略,以CH3COOK溶液为电解液通过恒流充放电和循环伏安两步活化,将K+嵌入1T′-MoTe2/CC层间,以扩大层间距并缓冲体积变化,并系统探究了不同CH3COOK浓度对插层效果的影响。结果表明,1.0 M CH3COOK预插层效果最优,在0.2 A g-1下比容量由未插层的113 mAh g-1提升至260 mAh g-1,循环初期的容量骤降得到有效抑制。在1 A g-1下循环1200次,K-1T′-MoTe2/CC-1.0的容量保持率达到82.8%,远高于未插层样品的59.2%,库仑效率维持在约100%。不同扫速CV分析表明,插层后b值由0.715增至0.737,说明K+插层扩大了层间距,加快了离子迁移和扩散速率,改善了电极反应动力学。非原位XRD和SEM及循环后的XPS证实,K+预插层有效维持了活性材料循环过程中的层状结构和电极完整性。此外,该策略在2H-MoTe2和Chevrel相Mo6Te8中同样有效,初步验证了其在Mo-Te体系中的普适性。本工作为Mo-Te基材料在水系锌离子电池中的应用提供了可行的结构调控策略。  
    关键词:水系锌离子电池;1T′-MoTe2;K+预插层;层间距调控   
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    更新时间:2026-10-31

    刘子玉, 徐泉, 尹立坤

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0807
    摘要:针对海外新能源项目储能配置与收益评价衔接不足的问题,本文选取美国等六个代表性市场,梳理储能政策与商业机制。本文结合公开案例,分析并网要求与合同责任对储能方案的影响,并通过简化的全寿命现金流算例说明其经济影响。不同应用场景对持续时长和控制能力的要求有所差异,储能配置应与所承担的服务相匹配。分析表明,市场准入规则决定储能可参与的服务,接入限额与合同容量预留共同限定可交易规模。长期合同能够提高收入可预见性,同时要求项目满足持续交付和可用率考核,必要时通过补容维持履约能力。算例表明,接入限额可能减少收入,并网改造则增加投资,投运延期则会推迟资金回收。辅助服务等市场收益可能随竞争加剧而回落,首年收入不宜固定外推至全寿命。评价时应区分市场收益随日历年的变化和设备随运营年的衰减,以反映投运延期对收入起点和资金回收时点的影响。项目开发应在设备选型阶段开展接入研究,以实际可交付能力衔接技术配置与收益测算,并结合属地政策和合同条款,采用与当地市场交易及结算规则相匹配的电价序列开展时序运行校核。  
    关键词:可再生能源;储能;电网接入;电力市场;经济性分析   
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    更新时间:2026-10-31

    杨振峰, 孙建军, 魏学文, 俞佳璐, 杨若岩, 赫海博, 吴静波, 牛舒

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0832
    摘要:离子传导膜兼具阻隔正负极活性物质跨膜渗透和选择性传导载流离子的双重功能,是决定氧化还原液流电池能量效率、容量保持率和运行寿命的核心组件。本文围绕全钒、铁铬、锌基、水系有机及非水系有机等液流电池体系,梳理了膜材料在传导率、选择性、化学稳定性、机械强度和尺寸稳定性等方面的差异化需求,介绍了阳离子膜、阴离子膜、两性膜、多孔膜及复合膜等主要膜材料。综述了离子交换传导和离子筛分传导两种机制及其耦合协同方式,包括固定电荷传导、Grotthuss跳跃、亚纳米孔尺寸排阻和唐南排斥,解析离子交换传导、离子筛分传导及其耦合协同传质机制。分析了分子结构设计、微相分离与交联、表面界面功能层构筑、成膜溶剂与退火处理等策略对离子通道、选择性和稳定性的影响。指出离子传导率与活性物质选择性之间的固有权衡、非氟膜在强酸强碱及强氧化环境中的化学稳定性不足、膜溶胀与水迁移、新型膜规模化制备和电堆级验证困难等关键问题。本综述关键性提出,面向特定体系开展分子与孔道协同设计、发展离子交换-离子筛分耦合传质机制、引入抗氧化基团和交联网络提升非氟膜稳定性、优化成膜工艺并建立工艺-结构-性能定量关联,是突破现有瓶颈的有效路径。展望了多体系液流电池离子传导膜在精准设计、多性能协同优化、规模化制备和人工智能辅助开发等方面的发展方向,以推动氧化还原液流电池技术产业化。  
    关键词:氧化还原液流电池;离子传导膜;高性能膜;改性策略   
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    更新时间:2026-10-31

    周丰松, 陈涛, 肖翔鸣, 方娜, 尚进, 展新

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0801
    摘要:硅基电池的日历老化速度要比石墨体系快得多,是影响它商业化的关键所在。本文主要研究硅基电池存储老化过程中性能下降的情况,从容量、阻抗、产气、安全等方面来梳理它的衰减表现,并试图把失效机理同性能发展联系起来;产气毒性及可燃性部分,把典型的文献里的分数有效剂量(FED)、分数刺激性浓度(FIC)、Purser致死性模型(LFED)和最大爆炸指数(Kmax)这些评价模型综合起来。全文从材料的设计、制造工艺、系统的应用三个方面入手,用“策略原理—核心发现—表征方法—开放问题”为线索,重点放在SECM、可变OCV-RPT、超声扫描、高精度漏电流、FIB-EDS断层扫描等表征手段的定量分析上,同时整理出Ah级软包电池和商用18650电池的长期老化数据。就整体而言,采用SECM把硅SEI钝化退化分为全局化学溶解和局部机械开裂两种形式,其中化学退化占主要地位,用可变OCV-RPT协议把存储中的化学降解和循环引起的机械损伤分开统计,静置满一个月之后发现化学贡献大得多,LAM和LLI的相对贡献也会因为硅含量以及SOC的不同而改变,利用漏电流检测可以得到硅负极寄生反应速率和失衡电荷损失导致的容量衰减之间存在线性关系,超声成像可以观察到锂迁移、SEI破坏、副反应的循环过程,通过分析4年的老化数据可知长期衰减主要是由于电解液消耗造成的,不是HF侵蚀引起的。化成电位≤0.75V (vs. Li+/Li)、过锂化约20%、多价添加剂、30%-60% SOC存储等都有各自的适用范围。因此SEI钝化化学退化属于日历老化的一种推助因素,SiOx含量是决定老化速率的根本原因;但是精细机理大多来自于扣式电池、模型电极以及短期测试,对于Ah级商用电池的放大验证还很缺乏。建议在12个月或者更长时间内建立一个“过锂化、日历寿命、安全”三者之间的三角权衡框架,推进有关测试标准的一致性。  
    关键词:硅基电池;日历老化;SEI钝化退化;失效机理;热安全   
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    更新时间:2026-10-31

    林孜翰, 杨廷方, 苏泓锭, 欧龙翔, 肖恩荣

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0844
    摘要:针对传统P2D-SEI模型对三元电解液组分演化及液相传输描述不足的问题,本文以LiPF6/EC-EMC-DMC体系为研究对象,在P2D-SEI耦合老化模型基础上引入三元组分演化关系和DMC相关液相传输修正,并比较候选溶剂配比及LiPF6浓度的模型响应。溶剂配比比较中,EC:EMC:DMC=10:20:70在模型输出平均SEI膜厚度、诊断极化及盐浓度分布方面表现出较为协调的变化趋势。固定该配比后,五种LiPF6浓度下各指标的极值并不重合:模型关联式估算的初始电导率在1.4 mol·L-¹附近最高,且与1.6 mol·L-¹基本持平;1.0 mol·L-¹的q=0.1~0.9平均总极化及q=0.9极化最低;1.6 mol·L-¹的相对盐浓度差最低。综合传输与诊断响应,1.4 mol·L-¹可作为当前候选范围内的折中浓度,但并非所有单项指标的最优值。SOH校准曲线用于实验对照,不等同于独立验证;其他结论为当前模型与所考察工况范围内的预测结果,可为配方筛选和后续实验验证提供参考。  
    关键词:P2D-SEI模型;LiPF6;EC/EMC/DMC三元电解液;配比优化   
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    更新时间:2026-10-31

    王一诺, 徐桂芝, 胡晓, 常亮, 郭志远, 张宏杰, 邓佳瑶, 陈盼盼, 吴晓康

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0760
    摘要:微波加热储热技术与传统电阻加热储热技术相比具有响应速度快、传热损失少等诸多优点,可快速支撑电网调节,是更加适配未来能源发展需求的新型电加热储热技术。然而,目前该技术仍处于发展初期,其装置设计时存在各项参数对储热材料的加热效果影响规律不清、加热效率及加热均匀性有待提升等突出问题。为优化微波加热储热装置性能,本文耦合电磁场与传热场构建频域-瞬态双向耦合的微波加热储热装置电热转换仿真模型,系统研究磁控管数量与布置位置、储热砖排布方式、保温材料及相变潜热等因素对储热材料温度分布、升温速率、加热均匀性及能量转换效率的影响,并且依托仿真结果,研制出6 kW级微波加热储热装置样机。仿真结果表明:在总输入能量一致条件下,增加磁控管数量可显著提升升温速率与加热均匀性,四磁控管工况升温速率可达78.88 K/min,最大温差为418.95 K;磁控管两侧布置的加热效率与温升速率优于下端+右端布置形式,但下端+右端布置加热均匀性更优,最大温差下降至372.62 K;储热砖侧放排布与叠放排布相比可优化温度均匀性,最大温差降低了36.10 K;增设保温材料会分流微波能量,加热速率降低一半以上,但可改善温度均匀性;储热材料采用具有相变潜热的相变材料时加热曲线出现温度平台,能量转换效率有效提升,达到90.68 %。本研究可为微波加热储热装置的结构设计及性能优化提升提供理论依据与实物支撑,促进微波加热储热技术在新型电力系统中的推广应用。  
    关键词:微波加热;储热装置;多物理场仿真;温度均匀性;能量转换效率   
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    更新时间:2026-10-27

    刘泰吉, 窦研哲, 李宁, 徐宝萍, 王锡

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0799
    摘要:需求响应(DR)是实现电力供需实时平衡的关键技术,而实时电价(RTP)作为灵活有效的DR信号,能精准反映系统运行状态。然而,对于耦合相变储热(PCTS)的热泵供暖系统,RTP驱动的DR控制需同时应对电价、热负荷及储/放热特性的时变耦合,对控制方法提出严峻挑战。为此,本文提出一种面向RTP的新型DR控制策略,应用于热泵耦合PCTS供暖系统。基于TRNSYS建立普通散热器、相变散热器和相变墙体三类系统,提出以日前交易电价预测为输入的启发式控制策略,并分析比较不同末端、控制策略与电价机制的影响。相较比例控制,启发式控制使三类系统耗电量分别降低29.5%、14.0%和15.4%,电费分别降低65.2%、49.5%和57.3%;两类相变系统在交易电价下均实现100%高峰期负荷转移,峰谷差降低约54.5%。相变散热器系统因蓄放热响应更快,柔性优于相变墙体系统。上述结果是在北京寒冷地区单房间模型、严寒期典型5 d、18~22℃舒适约束及确定性气象、负荷和设备参数条件下获得;交易电价仅作为日前调度信号,相关电费为价格信号加权电能量成本,定量结果不宜直接外推至其他气候区、建筑类型或终端结算场景。在上述适用边界内,研究结果可为热泵耦合储热供暖系统的需求响应控制提供参考。  
    关键词:供暖系统柔性;相变墙体;相变散热器;启发式控制;交易电价机制   
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    更新时间:2026-10-24

    苏麦雅·艾克帕尔, 郑云平, 李义岩, 宗思佳, 朱晨宁, 黄国晟

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0733
    摘要:全钒液流储能系统多台变流器支撑零压自启动过程中,功率分配不均易导致内部环流与振荡问题。提出一种基于动态虚拟阻抗的并联自启动功率分配策略。建立双分裂绕组变压器励磁等效模型,利用构网型储能变流器输出电压幅值及变化率可控的特点,将励磁涌流抑制转化为电压建立轨迹设计,依据磁通约束获得理想条件下38.2 ms的零起升压时间下限。进一步建立储能单元并联虚拟同步发电机等效模型,分析线路阻抗不一致对有功、无功功率分配的影响,在保持虚拟电阻不变的基础上,根据无功功率偏差在线调节虚拟电抗,使各支路等效传输阻抗趋于一致,实现负载功率近似均分。在Matlab/Simulink平台搭建包含两台并联500 kW全钒液流储能系统、双分裂绕组变压器和分级负荷的自启动仿真模型,设置1.0 s投入180 kW + 80 kvar关键负荷、1.5 s叠加投入200 kW+100 kvar运行负荷。结果表明,两次负荷投入后,有功功率分别均分为90 kW和190 kW。固定虚拟阻抗下,两台单元无功输出分别约为33.6/46.4 kvar和79.7/100.3 kvar;采用动态虚拟阻抗后,分别改善为40/40 kvar和90/90 kvar。负荷切换时公共耦合点电压跌落幅度小于2%,并在约0.2 s内恢复。仿真结果验证了所提策略在零起升压、功率均分及系统稳定性方面的有效性。  
    关键词:全钒液流电池储能系统;零压自启动;励磁涌流;动态虚拟阻抗;功率分配   
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    更新时间:2026-10-23

    张宇, 谢冰, 李家珏, 韩子娇, 李爱魁

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0717
    摘要:全钒液流电池(vanadium flow battery,VFB)储能系统包含电堆、储液罐及管路系统等特有设备,潜在故障点较多,系统运行可靠性面临挑战。本文以可用功率和可用容量的异常程度衡量VFB储能系统故障风险,提出一种基于模糊多态贝叶斯网络的故障风险评估方法。首先,分析系统内的典型故障与传播机理并构建多态贝叶斯网络。然后,采用三角模糊数表征专家评价以弥补故障样本不足的问题,实现定性经验向模糊参数的转换;分别根据专家专业水平和评价相似度确定静态权重和动态共识权重,并通过融合权重聚合专家意见,获得网络概率参数。此外,引入Leaky Noisy-Max模型简化条件概率表构建流程。最后,在GeNIe软件中搭建网络,开展双向推理与敏感性分析。正向推理结果表明,系统运行异常基准概率为5.06%,温度控制系统故障与管道系统漏液组合场景下升至90.87%。以某光储一体化电站故障事件为例进行逆向推理,模型识别的首要根因与公开故障分析报告一致,均为电堆制造缺陷。结合敏感度与影响强度两类指标构建四象限运维决策矩阵,为VFB储能系统的故障因素分级管控及差异化运维提供决策支持。  
    关键词:全钒液流电池;风险评估;智能运维;模糊贝叶斯网络   
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    更新时间:2026-10-21

    王博亚, 谷林

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0840
    摘要:Li、Na等载流离子的占位与迁移以及O、F等阴离子亚晶格的重排,直接影响离子电池材料的相变、离子输运和结构稳定性。然而,轻元素电子散射能力弱,且常与过渡金属共存,其原子尺度结构长期以来难以被直接解析。本文围绕高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)、环形明场扫描透射电子显微镜(ABF-STEM)、积分差分相位衬度扫描透射电子显微镜(iDPC-STEM)和电子叠层成像,综述原子分辨轻元素成像的物理基础、技术进展及其在电池材料中的代表性应用。HAADF-STEM可稳定表征重元素骨架、阳离子缺陷和结-构重构;ABF-STEM进一步实现Li、O等轻元素原子柱的直接观察;iDPC-STEM通过提高低角散射电子的利用效率,可同步呈现轻、重元素,并揭示Li占位、局部锂化状态和非均匀脱嵌行为;电子叠层成像则利用四维衍射数据进行相位重构和像差校正,在较低剂量下实现Li和O的高对比度成像,并逐步拓展至非常规Li位点判定和三维空位解析。本文同时指出,轻元素“可见”并不等同于可靠定量,样品厚度、晶体倾斜、多重散射、投影重叠及电子束损伤均可能影响弱原子柱的强度和表观位置。未来需建立标准化的低剂量采集、图像模拟、误差评估和多技术交叉验证流程,并结合低温与原位实验、多层叠层重构及数据驱动分析,实现轻元素三维占位与动态迁移的定量表征,为揭示电池反应和失效机制提供可靠的结构依据。  
    关键词:离子电池;轻元素;原子分辨成像   
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    更新时间:2026-10-21

    彭龙, 苏森, 韩坤, 姜寅啸

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0732
    摘要:针对大功率飞轮储能系统真空工况下电机散热受限的技术难题,本文提出一种电机-飞轮转子分离布置的新型结构,该结构将飞轮转子置于真空腔内、电机转子布置于腔外常压环境,通过筒式磁联轴器实现非接触转矩传递。本文基于牛顿-欧拉方程,建立综合考虑陀螺力矩、磁轴承刚度阻尼及联轴器径向耦合刚度的双转子动力学模型。电磁场仿真结果表明,磁联轴器极限转矩为11.26 kN·m,在0~10 kN·m工作转矩区间内,等效径向刚度为-416.40~-445.58 N/mm。动力学分析显示,系统前7阶刚体模态临界转速为371.21~1988.10 r/min,一阶弯曲临界转速13707 r/min,工作转速区间内安全裕度充足;不平衡激励会使飞轮、电机两侧产生同频共振,最大振动位移分别为65.19 μm和30.23 μm。参数敏感性结果表明,磁轴承刚度决定系统低阶临界转速,阻尼可使共振振幅降幅超70%,而联轴器刚度对系统动力学性能影响微弱。本文搭建1.2 MW-125 kWh样机开展全转速振动测试实验,测试与仿真结果规律吻合,为该类双转子飞轮储能系统设计提供理论参考。  
    关键词:飞轮储能;磁悬浮轴承;双转子系统;磁力联轴器;动力学特性;临界转速   
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    更新时间:2026-10-19

    张永春, 张启涵, 贾颖, 方青帅, 张骁, 周敏敏, 王越明, 段伦博

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0803
    摘要:针对高温显热储能固体颗粒材料种类多、物性数据分散以及不同材料难以统一评价的问题,本文构建了包含71种候选材料的固体颗粒显热储热性能数据库,涵盖比热容、密度、体积热容、热导率、最高使用温度和价格6项关键参数,采用Z-score标准化与层次聚类方法分析不同材料的多维性能分布特征,并对66种具有可比性的候选材料开展Pearson相关性分析。结果表明,密度与体积热容之间具有较强正相关性,相关系数为0.78;热导率与最高使用温度呈中等程度正相关,相关系数为0.50,而其余性能参数之间相关性较弱。进一步选取体积热容、热导率、最高使用温度和价格4项指标构建CRITIC-TOPSIS综合评价体系,其客观权重分别为33.14%、19.78%、21.99%和25.10%。综合评价结果表明,氧化镁、碳化硅和氧化铝分别以0.7047、0.6694和0.6581的综合得分位列前三;电弧炉粉尘和碳酸盐浮选废料分别位列第4和第5,表明部分工业固废凭借较高的体积储热能力和低成本优势在本文构建的评价体系下表现出较好的初步筛选结果。不同类别优选代表材料的六维性能对比进一步表明,各类材料的优势来源存在明显差异,固体颗粒储热介质的优选应综合考虑储热、传热、高温适用范围及经济性等多维性能。本研究可为高温显热储能固体颗粒材料的筛选及工程应用提供数据基础和评价参考。  
    关键词:高温显热储能;固体颗粒;材料数据库;材料筛选;多指标评价   
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    更新时间:2026-10-19

    吴康为, 程时杰, 谢佳

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0702
    摘要:锂硫电池理论能量密度高达2600 Wh/kg,兼具硫资源储量丰富、原料成本低廉等优势,已成为下一代超高比能电化学储能器件的研究热点。实现高能量密度与长循环寿命兼顾,是锂硫电池走向规模化实用化的关键。本文基于电池能量密度理论计算公式,系统归纳高能量密度锂硫电池的整体构筑思路;从器件层面剖析关键参数的定量调控规律,明确电池组分改性策略的优化优先级;针对多硫化物穿梭、硫导电性差、锂负极界面失稳等固有瓶颈,建立“器件参数边界—材料与电解液调控—循环失效机制分析”的多级协同设计框架,分别阐述改性方案与最新软包电池验证成果。系统归纳近年突破500~700 Wh/kg超高能量密度体系的循环性能现状,以及提升电池循环稳定性的有效手段;并揭示实现高能量密度锂硫电池体系的关键参数目标。最后本文深入分析高能量密度与长循环寿命之间的制衡关系,展望锂硫电池产业化发展方向,为高性能实用化锂硫电池的后续研发提供理论参考。  
    关键词:锂硫电池;高能量密度;循环寿命;参数调控   
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    更新时间:2026-10-16

    李翠萍, 谷长旭, 齐军, 李晗, 任杰, 严干贵, 李军徽

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0659
    摘要:针对高比例新能源电网中风电场、火电机组与多座储能电站联合调频的功率分配问题,提出一种融合随机模型预测控制和多目标遗传算法的双层分配方法。上层综合考虑各调频资源调频成本和风机动态减载,结合AGC指令的预测及误差信息,采用边界缩进方法处理储能荷电状态机会约束,以应对预测误差对储能荷电状态及调频功率分配的影响;同时,根据储能荷电状态动态调整风机参与调频的程度,完成风-火-储调频功率的分配;下层根据预测时域内各储能电站荷电状态接近运行边界的程度构建自适应权重,并将其引入SOC均衡目标函数,增强对边界风险较高电站的调节作用;以调频成本最低和加权SOC均衡为优化目标,采用多目标遗传算法求取帕累托解集,并结合自适应权重计算综合评价值以选取最优解,形成兼顾成本与SOC状态的储能电站差异化功率指令。仿真结果表明,所提策略能够在保障调频经济性的前提下,显著降低储能整体SOC越界风险、减少风机减载量,并有效均衡各储能电站的SOC,提升系统持续调频能力。  
    关键词:随机模型预测控制;多元资源协同;多目标遗传算法;二次调频;均衡控制   
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    更新时间:2026-10-16

    廖志伟, 孔博, 吕东泽

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0657
    摘要:针对锂离子电池容量再生引起的局部非单调变化、跨电池退化差异及目标域有效窗口不足,提出一种有监督离线回放剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测方法。在完整寿命记录条件下,目标电池容量观测按原始循环顺序释放,并遵循“先预测、后评价、再更新”的时序。基于容量差分的指数加权移动平均(exponentially weighted moving average,EWMA)机制用于标记容量再生候选区间、筛选连续有效窗口并维持区间内RUL输出连续;门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)经源域预训练后,在目标域冻结第一层并更新第二层及预测层;质量门控变分自编码器生成对抗网络(variational autoencoder generative adversarial network,VAEGAN)作为探索性增强分支。NASA电池数据集上的多随机种子、消融、敏感性和增强对照实验表明,分层适配可降低部分电池的回放误差,EWMA参数影响有效窗口和最终误差,VAEGAN未显示相对于简单增强的稳定增量收益,GRU在当前配置下兼顾误差水平与参数规模。所提框架可用于分析容量再生条件下不同处理与适配环节的时序作用。  
    关键词:锂离子电池;剩余使用寿命;容量再生;离线回放;门控循环单元;迁移学习   
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    更新时间:2026-10-16

    杨康, 陈少卿, 石涛, 朱军

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0707
    摘要:准确估算锂离子电池的能量状态(State of Energy,SOE)并量化其预测不确定性,对于提升电池管理系统的能量管理、安全控制及运行可靠性具有重要意义。针对传统高斯过程回归在处理大规模时序工况数据时面临单一核函数难以兼容电池复杂物理退化行为,本研究提出了一种基于混合核稀疏高斯过程回归估计(Hybrid Composite Sparse Gaussian Process Regression,HCSGPR)的锂离子电池SOE预测框架。首先,HCSGPR构建了一种多尺度混合核函数,基于数据驱动统计特征实现了对电池全局能量演化趋势与微观局部非线性波动的特征分离与协同拟合。在此基础上,引入基于虚拟样本的诱导点稀疏近似机制,保持了模型特征的表征能力。此外,框架采用极大化边际对数似然方法实现超参数的闭环自适应寻优。在动态应力测试与北京公交车辆动态试验典型工况下的验证结果表明,所提HCSGPR模型展现出了较好的追踪精度与自适应能力,其平均决定系数R2最高可达99.74%,平均均方根误差RMSE低至1.18%,相较于标准SGPR和CNN-LSTM基准模型表现出较好的预测优势。在不确定性量化方面,对于标称覆盖率为90%的预测区间,实际预测区间覆盖率为92.46%至96.36%,预测区间归一化平均宽度为2.55%至4.77%,表明所构建的预测区间能够达到标称覆盖要求,同时保持较窄的归一化区间宽度。最后,引入核密度估计对后验估算误差进行非参数概率密度拟合,结果定量证实了残差序列在BBDST和DST的三个温度下具有较好的收敛性与鲁棒性,为大规模工业级电池大数据时序估算提供了一种可参考的评估方案。  
    关键词:锂离子电池;混合核稀疏高斯过程回归估计;多尺度混合核函数;诱导点稀疏近似机制;平均均方根误差   
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    更新时间:2026-10-16

    周志灏, 张开悦

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0821
    摘要:电极压缩通过改变多孔电极的孔隙结构和电解液流动状态,对全钒液流电池(VFB)的传输与反应过程产生显著影响,但其对不同极化分量的竞争作用机制尚不明确。本文建立涵盖流体力学、物质传递、电荷传输与电化学反应的三维全耦合多物理场模型,系统研究压缩比(CR=0.09~0.546)对电极传输行为及电池极化特性的影响。在40 mL min-1流量,200 mA cm-2及50% SOC典型工况下,随着CR由0.09增至0.546,电极孔隙率由0.828降至0.647,渗透率由8.5×10-11 m2降至1.0×10-11 m2;由于流通空间减小,电解液平均流速由5.5×10-3 m s-1增至1.11×10-2 m s-1,而压力降由4.86 kPa增至80.24 kPa。极化分析结果表明,随着压缩程度增加,欧姆极化持续降低,而活化极化逐渐升高;与此同时,恒定流量条件下流速的提高增强了对流传质,使传质极化整体保持在较低水平。由此,三种极化的综合作用使总极化随压缩比增加呈先降低后升高的非单调变化,在适当压缩比下总极化达到最低值。进一步结合局部反应电流密度和反应物浓度分布可知,轻度压缩下欧姆极化降低带来的性能增益占主导,而过度压缩后活化极化的增加逐渐超过欧姆极化的降低,最终导致总极化回升。  
    关键词:全钒液流电池;电极压缩比;多孔电极;多物理场模拟;极化   
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    更新时间:2026-10-16

    李明, 郑宗明, 裴建楠, 段若楠, 邹菲

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0584
    摘要:随着高比例新能源接入电网,新型电力系统呈现系统惯量低、支撑能力不足、局部电网强度弱化等特征。在此运行工况下,采用跟网型控制的新能源场站易出现弱电网交互失稳问题,构网型储能的接入成为提升新能源场站运行稳定性的关键路径。然而为进一步兼顾电网响应和稳定性需求,现有学者提出储能场站以跟网和构网型两种控制模式接入新能源场站中,形成“跟网型新能源+跟网型储能+构网型储能”结构,该结构是未来新能源场站的发展趋势,其建模及稳定性提升策略是目前研究重点。本文首先对新型电力系统结构及跟网和构网型两种控制模式进行介绍,并对跟构网混合控制场站结构进行梳理总结,按照规模分为独立新能源场站和场站集群;其次,对混合控制场站的建模方法及稳定性分析进行梳理总结,并进一步按照扰动程度,将混合控制场站的稳定性提升策略分为小扰动和大扰动两类进行梳理,介绍目前稳定性提升控制方法;最后对跟-构网混合控制模式进行总结展望,指出未来研究重点,为后续“新能源+储能”的混合控制模式研究提供参考,进一步推动新型电力系统的建设发展,保障其安全稳定运行。  
    关键词:新型电力系统;跟构网混合控制;储能场站;稳定性提升策略   
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    更新时间:2026-10-14

    严谱, 邢美波, 陈红兵, 王子彦

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0646
    摘要:冰浆输运与换热过程中,冰晶持续发生生长、融化、熟化、团聚、破碎及空间迁移,其粒径、形态和局部浓度的动态变化直接影响浆体流变、流动阻力、堵塞风险及相变换热性能,但不同演化过程之间的竞争关系及多因素耦合作用尚缺乏统一认识。围绕冰浆流动过程中的冰晶演化问题,梳理了以2000—2026年为主的相关实验、数值及理论研究,比较了冰晶粒径、形态和空间分布的主要实验表征方法及多尺度数值模拟方法,并从冰浆自身物性、参数条件、管道几何与界面边界以及多因素耦合等方面归纳冰晶演化规律。重点分析了含冰率、粒径及粒径分布、冰晶形态和添加剂对颗粒碰撞、界面黏结及相变过程的影响,以及定常与非定常流动、截面形状、弯曲和旋流结构、壁面界面特性对冰晶迁移、分层、团聚与破碎和壁面滞留的调控机制。综合分析表明,冰晶的净演化方向并非由单一含冰率、粒径或流速决定,而是热力学相变、颗粒相互作用和流体动力过程相互竞争的结果,不同参数组合可使粒径分布和空间分布呈现不同演化趋势;平均含冰率能够反映体系总体固相水平,但不足以单独表征输运失稳和堵塞风险,局部浓度富集、颗粒速度及团聚或滞留状态具有更直接的表征意义;提高含冰率、增强流动扰动或引入二次流能够改善潜热利用和颗粒分布,但同时可能改变流动阻力、颗粒碰撞及壁面作用,因此换热强化与安全输运之间存在明显的工况依赖和耦合权衡。现有研究在非球形冰晶动态表征与模型描述、复杂几何区域局部堵塞判据以及界面调控技术的长周期稳定性方面仍存在不足。  
    关键词:冰浆;冰晶演化;含冰率;固液两相流;相变传热   
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    更新时间:2026-10-13

    马正, 刘景霞, 杨培宏, 张宝华

    DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0713
    摘要:精确预测锂电池健康状态(state of health,SOH)对于保障电池安全运行、制定维护策略及开展寿命管理具有重要意义。针对原始SOH序列具有非线性、非平稳和多时间尺度特征,以及不同频率退化分量采用统一模型难以实现针对性表征的问题,提出一种基于充电阶段数据和自适应分频混合网络的锂电池跨电池SOH预测方法。首先,仅利用训练电池充电阶段数据提取能够表征电池退化状态的健康特征(health indicators,HIs),并采用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)对训练电池SOH序列进行多尺度分解;进一步利用排列熵(permutation entropy,PE)量化不同本征模态分量的复杂度,并结合K-means聚类实现高、低频分量的自适应划分。针对不同复杂度分量的动态特性,采用灰叶猴寻优算法(gray langurs optimizer,GLO)优化的双向长短期记忆网络-注意力机制(BiLSTM-Attention)预测高频分量,采用结构相对简洁的门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)预测低频分量。模型训练过程中,VMD分解、特征筛选、参数寻优及模型训练均仅基于训练电池完成;跨电池测试阶段固定全部模型参数,仅利用测试电池截至当前循环已经获得的历史HIs,一步预测下一循环对应的各模态分量,并通过重构得到SOH预测结果。以CALCE-CS2系列电池为对象,首先采用CS2_35作为唯一训练电池,CS2_36、CS2_37和CS2_38作为独立测试电池开展基准实验,并通过依次更换唯一训练电池进行交叉验证。实验结果表明,所提方法能够有效表征SOH退化过程中的多时间尺度信息,在不同训练电池条件下均保持较为稳定的预测性能,进一步验证了其在CALCE-CS2同系列电池间的跨电池预测能力。  
    关键词:锂电池;健康状态;灰叶猴寻优算法;分频策略;跨电池验证   
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    更新时间:2026-10-13
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