【摘 要】
:
新能源汽车随着我国电池、电机、电控关键技术研发体系的快速发展取得了重大进步,它的能量来源主要依靠于动力电池这一核心部件。锂离子电池不仅循环寿命长,而且有着无记忆效应、抗老化等优点,使其在电动汽车上得到了广泛应用。但是电流流动、电位偏差、多种电化学反应以及锂离子在正负极之间的不断嵌入和脱嵌,使得电池生热贯穿着电池整个工作过程。与此同时,车内电池模组结构紧凑又会使能量聚集温度过高,长时间高温工作将会影
论文部分内容阅读
新能源汽车随着我国电池、电机、电控关键技术研发体系的快速发展取得了重大进步,它的能量来源主要依靠于动力电池这一核心部件。锂离子电池不仅循环寿命长,而且有着无记忆效应、抗老化等优点,使其在电动汽车上得到了广泛应用。但是电流流动、电位偏差、多种电化学反应以及锂离子在正负极之间的不断嵌入和脱嵌,使得电池生热贯穿着电池整个工作过程。与此同时,车内电池模组结构紧凑又会使能量聚集温度过高,长时间高温工作将会影响电池性能,严重缩短其循环寿命,甚至出现短路爆炸。因此,电池热管理系统的优劣直接关系着电池性能、汽车续航里程以及驾驶员人身安全。本文首先对某厂商生产的18650圆柱型电池开展了放电性能测试,得出电池的直流内阻在不同温度下随着放电深度的变化情况,并探究了不同的环境温度和不同的放电倍率对电池温度、能量、电压等特性的作用,为后续热管理系统的理论分析提供了实验数据支撑。本文将理论分析与数值模拟结合,提出一种基于热管冷却的圆柱型电池热管理结构。借助热管的高导热性能将电池产热传导至位于模组外部的冷凝段,随后采用空气或者冷却液对其集中冷却。针对不同放电倍率的电池模组,分析其传热机理建立计算模型,并与实验数据相互验证。进而对冷却流道内工质和电池模组温度分布进行迭代计算,获得模组内电池最高温度、最大温差、流道压差等重要数据指标,探究不同空气流速、不同冷却液流量和温度下的热管理性能。最后,在强制空冷的基础上结合液滴喷淋方式,以优化提升冷却效果。对比三种喷嘴模式下的电池温度分布以及液滴流动情况,得出最优喷嘴结构。在此基础上,研究不同空气流速、液滴质量流量及粒径的对电池模组散热性能的影响,发现液滴质量流量和粒径对模组整体的冷却作用明显,而空气流速仅对流道末端电池温度有所改善。
其他文献
作为太阳能综合利用的方式,太阳能光伏光热(PV/T)技术通过回收太阳能电池发电时产生的余热,可降低太阳能电池温度而提高其效率,并实现热电联产,在节约用地的同时实现对传统太阳能热水器及太阳能电池板的部分替换,促进分布式太阳能利用的高质量发展。聚光光伏光热(CPV/T)作为一种光伏光热一体化技术,利用聚光镜结构来显著增加太阳能电池表面接收到的太阳能能量密度,配合有效的冷却措施,在节约太阳能电池的同时,
现代电网发展迅速,对于数字化与智能化提出了更高的要求,全光纤电流互感器(FOCT)在传感能力、响应度等方面具有显著优势,符合现代电力系统发展要求。但由于其测量稳定性与精度问题限制了 FOCT在电力系统中的应用,在集成性高的智能变电站中振动造成的精度问题尤为明显。为此,本文分析了振动对于FOCT输出误差的影响,建立了振动误差数学模型,提出了双光路FOCT结构及信号处理方法,能够提高FOCT测量精度、
柔性直流配电系统凭借其可以高效连接分布式电源和直流负荷的优势,在配电系统中存在广阔的应用前景。然而,一旦发生双极短路故障,电流上升迅速且峰值高,系统的故障特征多变,保护速动性要求使得有效的数据窗短,线路保护整定配合困难。为保障柔性直流配电系统的安全运行,论文分析了柔性直流配电系统的故障暂态特性,并在此基础上,提出了适用于柔性直流配电系统的保护及定位技术。首先,揭示了柔性直流配电系统的故障暂态特性。
在双碳目标下,太阳能利用技术受到广泛关注,其中高温热化学裂解制燃料技术非常符合当今太阳能利用技术发展之所需。尤其是高温热化学裂解二氧化碳制燃料,利用太阳能集热,为系统提供足够的热量,使作为反应物的CO2进行裂解,获得CO燃料。目前裂解CO2制燃料,主要采用两步法,其中氧载体催化剂对裂解反应起着关键性的作用。因此探索高性能氧载体催化剂成为目前的研究重点。本文从提高氧载体催化剂效率角度出发,以钙钛矿结
随着无人机相关技术的成熟,无人机的发展前景和潜在的应用场景也被越来越多的人所认识,其中无人机编队能够打破单个无人机在载荷和任务种类等方面受到的限制,因此无人机编队飞行是未来重要的发展方向。在飞行的过程中,无人机编队可能会受到新建高楼、临时禁飞区等未知障碍物的限制。目前避障方法的主要关注点是在出发前且障碍物信息已知的条件下,为二维场景下的无人机生成不与障碍物相交的参考路径。但是这种方法不够灵活,无法
变压器是电力系统的核心设备,大量状态检测设备安装在之上,海量状态检测数据的价值需要分析挖掘,但是变压器的高电磁环境导致状态检测数据随机噪声大,错误数据多。清洗错误数据,排除噪声干扰对于提高变压器状态检测数据的可用性有着举足轻重的作用。对变压器状态检测数据进行统计分析与清洗有助于变压器优质管理,提高状态检测数据价值。本文的主要研究成果如下。本文依靠变压器历史缺陷故障数据,利用统计分析和可靠性理论方法
随着经济发展和超导直流输电技术的进步,超导直流输电的容量将会不断增加。在直流输电过程中,换流器产生的纹波电流是不可避免的。对于大容量高温超导直流电缆,当纹波电流产生的交流磁场幅值大于导体层的磁场阈值时,电缆中将会产生动态电阻。另一方面,纹波电流会使电缆中产生交流损耗。动态电阻会影响各导体层的直流电流分布和电缆的交流损耗,进而影响电缆的运行状态和运行稳定性。因此研究动态电阻对导体层直流电流分布和电缆
为了应对化石能源所带来的问题和挑战,建设以综合能源系统为载体的能源互联格局逐渐成为人们的共识,得到了越来越多的关注。综合能源系统促进了对于可再生能源的消纳,提高了能源的利用效率。但是由于系统中的多种能源形式之间互相耦合,之间的物理机制更加复杂,在综合能能源系统规划时对于系统的安全性应有较高要求。本文以综合能源系统运行的静态安全为出发点,结合多能系统的规划需求和Benders分解法,提出了以满足正常
在当今复杂性日益增加的高科技工业生产社会系统中,电容层析与成像检测新技术在全球商业领域潜在应用广泛,例如石油、冶金、医学等过程中,期间涉及接触到的复杂固态液体、固液混合物、以及气液混合物,可利用电容层析成像技术进行测量。同时,我国海域深处蕴含着丰富的油气资源,对海洋空间的开发刻不容缓,也意味着电容层析成像技术(ECT)的发展潜力在当今工业系统中十分广阔。因此,本文借助电容层析成像技术,在规则几何形
受数字经济和“双碳”目标双重效应的叠加影响,作为电能传输中间环节的电网正在加速向能源互联网迈进。配电网作为电网直接与用户相连的重要一环,在推动能源结构转型及服务社会民生方面将发挥更为重要的作用。2021年3月,国家电网有限公司发布的公司“碳达峰、碳中和”行动方案中明确指出要牢固树立“能源转型、绿色发展”的理念,加快技术创新,推动能源电力由高碳向低碳,从以化石能源为主向以清洁能源为主转变,建设坚强智