抢鲜看｜《电工技术学报》2026年第18期目次及摘要

《电工技术学报》是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任《学报》编委会主任，兼《学报》主编。

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电工理论

作者：赵小军, 邢宇彤, 高圣泽, 刘兰荣, 石建

摘要：磁粉芯器件的制造工艺及材料特性使得其内部磁场分布十分复杂。为准确计算软磁复合材料损耗及磁滞特性,提高器件参数设计精度,该文首先基于内部磁场强度分布,建立等效颗粒模型,并结合麦克斯韦方程推导出颗粒内部的涡流损耗对应的平均磁场强度表达式,建立考虑颗粒特性的动态磁滞模型,进而基于逆Preisach模型建立准静态磁滞模型,提高了正弦激励下磁滞回线的模拟精度。其次,考虑高频变压器实际运行时受直流分量影响的工况,推导在直流偏置分量影响下的剩余损耗公式,引入随直流分量变化的异常损耗参数,改进了直流偏磁工况下的动态预测模型。最后,对实验与仿真结果进行对比,相对误差不超过4.68%,验证了该文所提方法的准确性与有效性,实现了磁粉芯材料高频激励下磁滞损耗的精确模拟。

作者：刘捷丰, 刘伟成, 高兵, 徐千鸣, 赵新喆

摘要：电磁换能器（EMT）广泛应用于水下声学与海洋地球物理勘探领域。然而,传统EMT设计中因励磁磁场与驱动磁场的非线性耦合而常出现输入输出频率倍增效应,导致额外磁心损耗,从而降低能效并缩短使用寿命。为解决此问题,该文借鉴永磁电机架构,在励磁磁路中提出拓扑优化的永磁结构。通过永磁体拓扑优化技术手段,调整磁通路径与偏置磁场分布,使该系统在额定工况下实现同步输入输出响应。开发了分布式永磁偏置磁场的动态建模方法,结合区域化磁路分析定量评估局部偏置增益对输出性能的影响。通过构建两种励磁结构的EMT样机开展对比实验,结果表明,所提永磁拓扑优化设计不仅实现了输入-输出信号的同频同步响应,湖泊测试环境下,将机械输出位移幅值提升13.4%,机械效率提高3.4%。

作者：赵晨旭, 肖国春, 高泽图, Mohamad Abou Houran, 王来利

摘要：6.78 MHz工作频率的无线电能传输（WPT）系统具有空间利用率高、线圈体积小、功率密度高等优点，成为消费电子供电场景中灵活便捷的供电解决方案。然而全桥变换器在6.78 MHz的无线电能传输中存在硬开关损耗大、反向导通损耗大、同步驱动相位控制难等问题。因此该文提出一种双边自适应死区时间控制方法,使系统在全负载范围内可以自适应调节死区时间与驱动相位,始终工作于临界零电压开通（ZVS）工况下。首先，基于频域等效电路推导出恒压输出特性LCC-S型网络中的电流表达式。其次，基于时域分析逆变器和整流器的临界ZVS条件，得到数值解。再次，提出相应的控制策略，确保系统在全负载范围内均实现临界ZVS。最后,搭建了40 W实验样机,通过稳态与动态实验数据验证了所提方法的可行性与可靠性。在所提方法下，基于GaN整流器的系统在输出功率40.2 W时达到86.82%的整机效率，相比基于无源整流器的系统，效率在RL=20 Ω的额定负载下提升了2.65%，在RL=50 Ω的轻载工况下提升了5.49%。

电机及其系统

作者：聂瑞, 张豪, 魏彦企, 李忠文, 司纪凯

摘要：针对单一能源利用率偏低的问题,多能结合已然成为有效的解决方法之一。由此,一种基于两自由度发电机的新型直驱式风浪结合发电系统应运而生,该系统通过集成海上风能与波浪能,可实现海洋能高效利用。为全面评估该系统运行稳定性及对能源高效利用的有效性,该文首先建立了此新型系统的数学模型,包括两自由度发电机、风浪能转换装置、变流电路、储能系统、负载及电网模块。然后,结合发电侧最大功率点追踪控制、蓄电池侧智能充放电控制和逆变器侧并离网切换控制等多层级控制策略,搭建仿真模型验证系统在工况切换和负载突变等复杂情况下的运行稳定性。仿真结果表明,系统输出侧的电压电流波形正弦度良好,总谐波畸变率（THD）和频率波动均优于并网标准,表现出优异的动态稳定性;此外,基于有限元仿真和实验测试的双重验证证实了所搭建两自由度发电机数学模型的正确性,同时也部分验证了所提风浪结合发电系统对风能和波浪能集成开发的有效性。最后,还将新型直驱式风浪结合发电系统与传统海上风浪发电系统进行对比分析。结果表明,所提系统在年发电功率密度、平准化度电成本、年发电功率、运行成本等方面具有显著优势,其中年发电功率密度相较于传统风浪结合发电系统提高了49.75%,平准化度电成本降低了7.05%。

作者：陈阳, 李宁宁, 陶大军, 王博

摘要：围绕双并列转子永磁同步电机在多工况下的运行特性,该文系统研究了四种典型运行模式（同向/异向、等负载/不等负载）的电磁性能。基于有限元建模,揭示了磁齿轮效应的产生机理,分析了转向对传递转矩与转子电磁力的影响规律,并提出了不同转向起动角的优选原则。通过多模式对比,阐明了不同工况下的磁场分布、转矩特性、损耗与效率特性及功率因数等关键性能的差异与成因。进一步探讨了单侧转子负载突变时的动态响应,揭示了电流、转矩与转速的瞬态演变规律,并通过样机测试验证了有限元模型的准确性。结果表明：异向旋转模式的综合电磁性能更优;同向旋转模式在特定工况下仍存在转矩脉动大与功率因数偏低等问题。该研究为此类电机的多模式优化设计与高性能控制提供了理论支撑。

作者：林诗雨, 吕定奇, 赵梦圆, 韩国强, 于东升

摘要：永磁同步电机电流环存在多源扰动,包括参数失配等引入的常值扰动及永磁体磁链谐波和逆变器非线性电压误差引入的周期性扰动,两类扰动对系统稳态性能造成了不利影响。现有自抗扰电流控制方法通过在扩张状态观测器（ESO）中引入重复控制器，形成比例积分重复型ESO，能同时抑制常值扰动和周期性扰动。但由于重复控制器的使用,现有方法的闭环系统出现“临单位圆边闭环极点”,系统稳定裕度与扰动抑制能力间出现矛盾,为保障稳定需牺牲一定的扰动抑制能力。该文提出一种基于闭环极点优化的增强型自抗扰电流控制方法,通过在现有ESO中设计极点优化环节,消除“临单位圆边闭环极点”以同时提升系统的稳定裕度和扰动抑制能力。实验验证了所提方法的有效性和优越性。

电力电子

作者：张权宝, 唐芬, 吴学智, 童亦斌, 邹明阳

摘要：具备频率自适应环节的双二阶广义积分锁相环（FA-DSOGI-PLL）广泛应用于三相不平衡电网场景中。然而FA环节引发的耦合效应常被忽略，近似等效为前置低通滤波锁相环（LSRF-PLL）或固定频率双二阶广义积分锁相环（FF-DSOGI-PLL）进行参数设计，在较低带宽下效果良好，但随着带宽提高，参数鲁棒性变差。针对上述问题，首先，考虑谐振频率变化改进了SOGI模型，建立计及不同扰动耦合的FA-DSOGI-PLL传递函数;其次，从FA环节耦合机理出发，量化后级单同步锁相环（SRF-PLL）自然频率fn单自由度下FA-DSOGI-PLL与FF-DSOGI-PLL的近似边界，分析前级SOGI模块阻尼系数k、后级SRF-PLL自然频率fn二自由度下FA- DSOGI-PLL的带宽极限以及不同扰动间的耦合影响，指出考虑后级SRF-PLL阻尼比ζ自由度的带宽拓展优势及其局限性，从以上三个方面揭示导致FA-DSOGI-PLL动稳态性能难以平衡的直接原因;最后,提出考虑近似边界的分段式参数优化设计方法。实验结果表明，该方法能够在频率适应性要求较高的场合，兼顾稳定裕度、谐波抑制的同时，拓宽FA-DSOGI-PLL的带宽，改善近似边界外动稳态性能。

作者：汪航, 安少亮, 焦茜, 孙向东, 吴红飞

摘要：全桥LLC谐振变换器在工作过程中因出现电压与电流相位差，产生回流功率。该功率在回路元件间循环进而增加系统损耗,限制变换器效率的进一步提升。该文对全桥LLC谐振变换器进行模态分析及闭环时域计算,结合回流功率的定义,对其产生的机理与影响因素展开分析。同时,考虑死区时间内寄生电容效应的影响,对回流功率产生的关键时段进行近似线性处理,从而简化回流功率的计算过程。在此基础上,进一步计及开关器件寄生电容的非线性特性,提出一种以满足回流功率最小化、软开关及增益要求的多目标参数优化设计方法。实验结果表明,在谐振频率点处,所提方法可有效提升变换器效率,验证了理论分析的准确性与参数优化的有效性。

作者：曾进辉, 包赞金, 孙志峰, 兰征, 陈炎堃

摘要：高频交流配电系统（HFAC PDS）广泛应用于航空航天、军事装备、新能源汽车等领域。高频逆变器是接入HFAC母线的核心,承担着将直流电能高效转换为高频交流电能并馈入母线的关键功能。现有高频逆变器电路拓扑,高效率、宽范围输入、输出电能质量高等特性不可兼得。该文将全桥LCLC谐振逆变器与四管Buck-Boost（FSBB）变换器相结合，提出一种具有部分功率处理能力的四管Buck-Boost LCLC谐振逆变器。所提谐振逆变器大部分功率直接通过全桥LCLC谐振逆变器,该结构工作在谐振频率下,保证了系统的高效率运行。小部分功率通过FSBB单元，可以调整其占空比来宽范围调整输出电压。此外，FSBB和LCLC复用了一个桥臂用以降低系统成本。首先,分析变换器的电路运行模态和功率传输特性;其次，推导和建立电压增益和输出电压总谐波畸变率（THD）的量化数学模型;最后,搭建一台输入电压30~60 V,输出电压幅值100V,输出功率250W的实验样机,实验结果验证了所提拓扑的可行性。

作者：孙玉巍, 常泽宇, 付超, 陈琪, 辛耀光

摘要：该文提出一种新型隔离型半波整形多电平AC-AC换流器（IHWS-MAC）拓扑，并对其结构特点、工作原理及控制策略进行了深入研究。该拓扑通过引入半波换向单元,将多电平半波翻转为正弦全波输出,显著减少了多电平单元所需子模块数量;引入双有源半桥（DAHB）高频隔离单元与多电平子模块嵌套组合,隔离单元通过功率控制可实现对两侧模块电容能量的存储和释放,以确保多电平单元能量平衡,同时嵌套组合结构进一步优化了电容和器件的数量。在拓扑和原理分析的基础上，提出IHWS-MAC输入级、隔离级和输出级的多目标整体控制策略，实现工低频两侧功率/电压/电流的控制以及内部子模块电容电压的稳定均衡。最后通过RT-Lab控制硬件在环实时仿真验证了所提拓扑和控制策略的有效性。研究结果表明，IHWS-MAC在功率密度、控制灵活性等方面具有综合优势，为多电平AC-AC换流器提供了新的解决方案。

作者：涂志勇, 宋利俊, 唐赛, 杭丽君, 史宇超

摘要：为拓宽零电压开通（ZVS）范围和降低电流应力以适应单级AC-DC变换器正弦变化的交流侧电压，该文针对双有源桥（DAB）变换器提出一种多模式拓展移相控制策略。首先,基于拓展移相调制下峰值电感电流的分析,根据不同的电压增益设计优化工作模式。其次，通过分析各模式的最小电流应力条件和ZVS条件，推导移相比关系。在此基础上,结合功率因数校正条件,提出实现全范围ZVS和低电流应力的最优控制策略。最后，优化不同模式下的切换，实现了平滑切换，降低了总谐波畸变率（THD）并且提高了功率因数（PF）。通过搭建一个500W的实验平台验证了所提控制策略的有效性。

作者：林子森, 潘尚智, 胡齐元, 宫金武, 查晓明

摘要：为实现多种能源的灵活互联与独立的功率传输能力，该文提出一种基于部分集成架构的三端口DC-DC变换器。所提三端口DC-DC变换器具有灵活的电压增益以及宽输入范围内高效运行的能力,通过引入多电平技术减小了一次侧开关器件的电压应力,并且主功率路径上所有开关器件具有固定的50%占空比。这意味着所提变换器在任意情况下都具有高效率和高功率传输能力。此外,针对该拓扑结构还提出一种循环电流抑制控制策略,通过改变部分集成单元的内移相角,实现其工作状态序列的重构,从而抑制循环电流的产生,进而使得所提变换器在宽负载范围内实现效率的进一步提升。此外,还计算了在不同输入条件下所提控制策略的优化内移相轨迹,确保所提变换器中开关器件的软开关操作。最后，搭建一台500 W的实验样机，验证了所提三端口DC-DC变换器及循环电流抑制控制策略的有效性。

作者：张晓军, 黄万奔, 司徒安祺, 康敏, 杨家强

摘要：无电解电容压缩机驱动系统采用小容量薄膜电容,同时省去了功率因数校正电路,显著提高了系统的集成度、运行可靠性及寿命周期。然而,小容量薄膜电容导致母线电压大范围波动,加剧了电网侧和逆变器侧的功率耦合,造成功率因数降低,难以满足要求。为了提高网侧功率因数,该文提出一种基于电流前馈补偿的无电解电容驱动系统网侧高功率因数控制方法,首先,通过电网电压和母线电压间接地计算出电网电流的变化率,避免了对电网电流直接微分导致的误差放大问题;然后,根据系统稳定性条件和稳态性能指标电流补偿系数的选择方法,并对电机q轴电流施加前馈补偿。最后,在搭建的无电解电容压缩机驱动实验台上对所提策略进行验证,实验结果验证了所提策略对网侧谐波电流抑制的有效性,提高了网侧功率因数。

电力系统与综合能源

作者：颜湘武, 周凡, 张书瑞, 蔡光, 贾焦心, 田少泽

摘要：在直流侧接入储能形成构网型直驱风储一体机已成为提高功率备用的有效方案,但储能接入对轴系扭振特性的影响机制尚不明确。该文针对这一问题,首先,建立了无储能、储能响应阻尼功率和储能响应惯性功率下的构网型直驱风储一体机小信号模型,并计算了轴系扭振模态的固有振荡频率与阻尼比,阐明了风力机动态对轴系阻尼的影响;其次,通过阻尼转矩法量化电气动态为等效轴系阻尼,揭示储能控制对轴系动态的差异化影响机理,分析了参数变化对轴系扭振特性的影响机制;然后,研究了风储一体化对电网频率扰动传递路径的影响,论证了储能作为风机-电网间“缓冲带”的能力,该文从轴系动态的角度,为风储一体机储能控制设计提供了新的参考因素;最后,通过非线性时域仿真验证了上述理论分析的正确性。

作者：徐奥傲, 李开成, 罗溢, 袁文涛, 陆梓浩

摘要：针对多频闪变信号在分辨率不足或快速傅里叶变换（FFT）出现频谱主瓣干扰的情况，提出一种基于自回归-线性调频Z变换-解析模态分解（AR-CZT-AMD）的算法。该算法可有效提升数据点不足（更短的时间内）或需超分辨率检测场景下的信号分析性能。首先,通过实验验证自回归（AR）模型对数据预测的有效性。该模型能够基于已知数据预测未知数据点，其预测后处理效果优于未采用数据预测的加窗插值FFT（WFFT）及线性调频Z变换（CZT）等方法。其次,利用CZT算法细化感兴趣频段,并选择相邻信号频率的二分点作为细化中心频率,以缓解平均频率引入的误差,且无需预知待分解信号的具体频率值。最后,应用解析模态分解（AMD）进行信号分解,该步骤要求信号时长至少为目标频率间隔时间的两倍。通过五组实验进行测试,该算法在无噪条件下,频率分辨率为2Δf（Δf为目标频率间隔）,低噪条件下,频率分辨率为Δf及频率分辨率为Δf/2的高分辨率场景下,均能实现高精度参数提取,相对方均根误差小于4%。对于多密频闪变信号,能够检测多频调幅波波动参数,短时闪变值误差小于5%,满足闪变检测标准要求。在频谱主瓣干扰不明显时（频谱分辨率为Δf/4），AMD与加窗插值FFT算法效果相当。在检测密频信号时,相同条件与其他算法对比,该算法所需的预测点数更少,可以减小AR长时间预测导致的误差。

作者：李开心, 贺鹏飞, 刘其辉, 蔡希鹏, 朱益华

摘要：在我国能源结构转型背景下,风电占比提升使电力系统呈现“双高”特征,风电并网系统暂态同步稳定性面临挑战。为此,针对直驱风电并网系统中故障穿越（LVRT）期间的暂态同步稳定控制问题,分析直驱风机并网系统的控制结构与假设条件,建立暂态同步稳定数学模型;针对传统能量函数法忽略阻尼作用的不足,提出引入有效动能修正的改进能量函数并得到稳定域。基于稳定域边界特性,揭示影响暂态同步稳定性的关键因素,提出稳定控制策略及参数整定方法。通过Matlab/Simulink仿真与物理实验进行验证，结果表明，所提方法能有效提升风电并网系统暂态同步稳定性。

作者：张忠, 曲祥兆, 王秋朦

摘要：新型电力系统呈现“双高”特点,火电机组装机容量占比呈下降趋势,电力系统调频资源供需矛盾日益突出。基于负荷与新能源出力的传统典型运行方式划分方法难以反映系统调频资源供需的分布情况,不利于调频资源的优化配置与采购,难以适应新型电力系统运行需求。因此,该文提出一种考虑调频资源供需比的电力系统典型日划分方法。构建了基于系统动态频率响应特性的调频资源需求量评估模型;建立了考虑一次调频资源的机组组合模型,完成电力系统常规调频资源供应量评估;进而,基于调频资源供需比,提出了一种概率密度峰值聚类方法,解决新型电力系统的年度典型日划分问题,促进新型电力系统调频资源优化配置与市场化高效采购。基于我国某省电力系统开展算例分析,结果验证了所提聚类方法可获得较优的典型聚类有效性指标和调频资源供需比平均偏差角指标。

作者：李嵩, 夏成军, 刘译夫, 汪愉康

摘要：针对共形分位数回归（CQR）在光伏功率短期区间预测中易出现区间偏移或跨度过大的问题，该文提出结合科尔莫戈洛夫-阿诺德网络（KAN）与多头注意力机制（MHA）的KAN-HMA模型和非对称共形分位数回归（ACQR）方法。分位数回归通过预测上下分位数以实现区间预测,但在模型拟合不足时,分位数预测结果往往偏离真实分布,导致区间整体偏移或跨度过大。为此，利用KAN的强大拟合能力并引入MHA增强时序特征提取，提升建模精度;同时针对传统CQR采用对称修正量易造成区间过宽的问题，采用ACQR对预测区间的上下界进行不对称修正，以获得更紧致的预测区间。实验结果表明，相较于卷积-双向长短时记忆神经网络、KAN等模型，KAN-HMA模型的分位数回归预测结果更加贴近样本分布，进一步结合所提ACQR方法，能够在满足置信度要求的情况下，获取比CQR方法更窄的预测区间。

作者：王妍月, 刘崇茹

摘要：高效利用水风光资源的互补性,发展水风光一体化系统,是平抑风光发电波动性、促进新能源消纳的有效途径,开展水风光一体化系统规划与运行协同优化研究,对于提升可再生能源利用率具有重要意义。基于此,该文构建主-次-从三层次递阶的水风光一体化系统规划与运行优化模型：主层按财务内部收益率（FIRR）优选风光项目,次层以枯水期保证出力最大优化长期运行,从层以年发电量最大优化短期运行,各层次形成递阶决策关系,采用动态博弈求解。以含4座梯级水电站及多个风光项目的B流域验证,结果表明方法可行。合理配置风光容量对提升系统经济性、出力稳定性及降低弃风弃光率至关重要;随风光容量增大,资本金财务内部收益率下降,保证出力先线性增加后非线性增长且增幅减缓,弃风弃光率上升,符合边际效益递减规律。

作者：闫晓然, 郝全睿, 燕磊, 郭猛, 王淑颖

摘要：新能源经柔直送出系统的送端交流线路发生故障时,送端换流站会出现传输有功功率显著降低,甚至向故障点倒送有功的现象,严重影响受端电网的功率平衡。在故障恢复阶段，若送端换流站直接恢复会产生交流过电压，若场站输出有功恢复过慢会增加Chopper装置的压力。针对上述问题,该文提出了送端故障期间和故障恢复阶段的新能源场站-送端换流站联合故障穿越控制。首先,构建了故障期间基于等效电流源的系统故障分析模型,以有功功率正向传输最大为目标,推导两侧换流器电流幅值和相角的最优控制量。据此,分别提出了故障期间基于故障信息和无需故障信息的新能源-送端换流站电流单环协调控制。然后,在故障恢复阶段,以送端换流站电压恢复斜率和新能源网侧换流器有功恢复斜率为控制量,通过二者限流约束和Chopper装置运行条件,推导新能源场站与柔直系统的恢复配合关系和恢复斜率取值范围,提出了故障恢复阶段新能源场站有功功率与柔直电压斜坡协调恢复策略。最后,仿真验证了所提联合故障穿越控制的有效性。

作者：章若竹, 郑涛, 吕文轩, 刘森

摘要：新能源经柔直孤岛送出系统中的220kV交流汇集线路两端均为可控的电力电子设备。由于线路分布电容等因素的影响,线路两侧电流之间存在相位差导致传统时域距离保护计算精度不高。现有改进时域距离保护通常采用注入式方案,将双侧供电系统等效为单侧供电系统,然而注入式方案受实际工程条件制约难以实现。为此,该文提出一种适用于新能源经柔直孤岛送出的非注入式单端时域距离保护方案。首先,计及线路分布电容的影响,基于线路π型等值模型等效故障回路;其次,根据模块化多电平换流器侧电流与故障电流之间的相位关系,分别引入等效阻感或等效阻容代替原有过渡电阻,达到计及两侧电流相位差影响的目的,并分别推导接地故障及相间故障下阻感或阻容等效的时域微分方程,进而分析上述两种情况的内在关联并统一时域微分方程表达式;然后,结合最小二乘优化算法求解故障距离,构造保护判据;最后，通过PSCAD/EMTDC仿真平台验证所提方案在接地故障及相间故障下的有效性。

电能存储与应用

作者：许程荣, 孙丙香, 周兴振, 朱希言, 张维戈

摘要：当前，针对高镍三元正极材料热稳定性的研究大多集中于NCM811及更高镍含量的三元体系，针对NCM622电池热失控机理的系统研究仍存在不足，缺少热失控全过程完整的材料副反应动力学参数。该文以某商用50A·h NCM622/石墨体系三元软包电池为研究对象，采用EV-ARC绝热热失控实验与DSC材料组分量热分析实验，系统地揭示NCM622电池热失控的演化规律与放热机理。此外，引入自催化浓度函数构建反应动力学方程，结合Kissinger法与粒子群优化（PSO）算法对热失控过程中的9个关键副反应进行动力学参数辨识，实现热贡献的量化解耦。研究成果为开发NCM622电池热失控模型提供了重要数据基础,也为高镍三元电池的安全设计和热失控预警提供了重要的理论依据。

作者：方斯顿, 许诺, 孔赖强, 牛涛, 廖瑞金

摘要：随着全球能源结构转型,锂离子电池因能量密度大、寿命长和安全环保等优点获得广泛应用。在众多环境控制能力不足的场景,特别是包含高盐高湿环境的船舶、港口、深海特殊环境,高强度自放电会加剧状态估计的复杂度与不确定性。为此，该文提出基于三扩展卡尔曼滤波（TEKF）的荷电状态（SOC）-健康状态（SOH）联合估计算法。首先，建立引入自放电电阻的非线性等效电路（GNL）模型;其次,设计开展不同盐雾腐蚀影响下锂离子电池循环老化实验,提出同时考虑动态自放电特征与环境老化效应的参数辨识方法,对不同盐雾腐蚀时长与SOC条件下的模型参数进行辨识;最后，在短时间尺度交替更新电池模型参数和SOC，在长时间尺度刻画电池容量和SOH演变。结果表明,该方法能够实现对自放电效应的精准刻画与状态感知。进一步分析发现,随着盐雾腐蚀和老化程度的加剧,电池自放电现象显著增强;在SOC的中间区间，自放电较弱，当SOC接近100%时，自放电现象最为剧烈。

作者：吴绪, 杨丽君, 曾锡松, 肖滟琳, 李思全

摘要：锂离子电池模组中微过充/过放（轻微超出安全电压窗口但未触发保护阈值）异常电芯早期难以识别与定位,现有电池管理系统依赖宏观参数阈值报警,难以捕捉此类隐蔽异常。为此,该文首先提出基于电化学阻抗谱（EIS）的分层检测方法,以磷酸铁锂电池为对象,设计微过充/放循环,深入分析其对阻抗谱的作用规律,筛选对异常高度敏感的特征参数：电荷转移电阻RCT及特征频率（10 Hz）下的阻抗实部和模值;其次,通过构建分数阶等效电路模型并仿真分析模组级EIS特性及单体异常参数对整体阻抗的影响机制,提出“模组-单体”双层识别定位框架;最后,通过实验验证表明,该方法在6串模组中实现了微过充/过放异常电芯的无拆解快速识别与精确定位,识别时间小于3min,为电池模组异常电芯的快速诊断及定位提供新途径,推动EIS技术在工程实践中的应用。