电化学储能是通过电池所完成的能量储存、释放与管理过程,是目前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术。近年来,随着碳达峰和碳中和目标的提出,电化学储能技术的作用和优势愈发明显。随着锂电池产业规模的不断扩大,由此带来的安全稳定问题更加突出,故有必要对锂电池安全管理和运维相关问题展开研究,为促进交流这一领域的优秀学术成果,《电气工程学报》编辑部于2022年4月启动了“电化学储能系统安全管理与运维”专题的征文、审稿、编辑和出版工作。
本次专题征稿过程中,得到了国内电化学储能系统领域专家学者的热心关注和踊跃投稿,体现了当前我国在电池老化与寿命预测、电化学储能系统安全预警、电池系统管理等方面的最新研究进展。本专题共收到25篇论文投稿,经过同行专家严格评审,最终录用14篇。
在电池老化与寿命预测方面,《基于iCEEMDAN和迁移学习的锂离子电池SOH估计》提出一种基于特征模态分解及迁移学习的电池健康状态估计方法,实现高精度电池健康状态估计;《基于改进最小二乘支持向量机的锂离子电池健康状态快速估计方法》提出一种改进最小二乘支持向量机的健康状态快速准确估计方法,提高了算法的鲁棒性与运行速度,实现了对数据的快速处理;《基于数据-模型驱动的锂离子电池健康状态估计》提出基于数据-模型混合驱动的锂离子电池健康状态的综合评估方法;《基于双高斯模型的锂电池剩余使用寿命预测方法》提出一种新颖的双高斯模型,提高了电池使用寿命预测精度;《基于注意力机制和多任务LSTM的锂电池容量预测方法》通过注意力机制与LSTM模型的结合,有效地提高了电池容量预测精度。
在电化学储能系统安全及热失控预警方面,《锂离子电池过放电故障阻抗特性研究》设计了不同程度的电池过放电循环试验并分析了阻抗特性,为过放电检测提供了理论依据;《锂离子电池热失控模型综述》阐明了锂离子电池内部的产热机制和相应的热动力学建模方法,总结了锂离子电池排气以及后续气体燃烧爆炸的模型进展,分析了热阻网络模型和计算流体力学模型在电池组热失控传播行为预测上的应用;《储能电站锂离子电池火灾早期预警与抑制技术研究综述》归纳总结了当前国内外锂离子电池热失控-火灾早期预警技术,进一步提出了适用于锂离子电池储能电站的火灾早期预警和火灾控制技术;《固态锂电池在载运工具中的应用前景分析》阐述了二次化学电池安全及应用现状,分析了固态锂电池在多种载运工具中的应用前景。
在电池系统主动管理方面,《基于数字孪生的锂离子电池管理系统设计分析》对基于数字孪生的电池系统进行了系统的阐述,提出一个整体的锂电池管理系统数字孪生框架,为构建智能管理系统的研究提供了指导与参考;《在浸入式冷却中添加新型翅片的混合电池热管理系统》设计了一种创新型的螺旋翅片和浸入式冷却结合系统,有效地降低了电池的最高温度和温差;《一种基于电感的改进双路交错并行架构均衡拓扑研究》通过对均衡单元进行分档控制策略,该方案具有有效提高均衡速度和保持均衡电流在较高水平的特点;《主动抑制电池老化V2G最优调频策略开发》开发了一种全新的优化控制器,有效地抑制了电池老化;《动力电池散热技术研究进展》对动力电池散热技术进行了广泛的介绍和阐述,并对未来的散热系统发展方向和可实行技术进行了展望。
衷心感谢各位同行、审稿专家以及《电气工程学报》编委会和编辑部的辛勤工作,通过本专题论文的出版,期望能够为从事相关研究的专家学者提供参考并有所启发,从而共同推动电化学储能系统安全管理与运维的创新和关键技术的突破。