电动汽车动力电池安全管理系统研究与设计

随着我国汽车行业的发展,各种新型技术与能源层出不穷,近年来,电动汽车不断映入人们眼帘,已成为当下潮流之一,同时,汽车安全问题也越来越受到关注,但是,随着汽车市场竞争的不断加剧,在电动汽车动力电池安全管理系统设计中仍然存在一定的风险,本文将对电动汽车动力电池安全管理系统的研究与设计进行分析并提供相关建议。     

[动力电池]基于电-热耦合模型的锂离子电池组热管理系统设计与优化

针对电池组放电过程各部位生热不均匀现象,研究了其生热机理,建立电池电-热耦合模型,得到电池单体电流密度及生热速率在电芯上的分布规律。基于该生热规律模拟电池模组在不同放电倍率下的温升,根据电池模组的热物性参数及冷却要求(电池模组温度控制在25~40℃,温差小于5℃)计算冷却水流速,并设计相对应的水冷结构。对比研究不同放电倍率、不同厚度导热板的电池模组仿真结果,得到最优导热板厚度(0.5 mm)。最后根据仿真结果对水冷系统进行优化,进一步减小了电池模组的温差。     

燃料电池客车氢系统与动力电池安全防护设计

结合某款氢燃料电池电动客车整车研发,介绍氢系统与动力电池安全防护措施的开发背景和设计方案。该方案在控制系统主动检测保护功能的基础上,通过优化储氢系统碰撞布置设计,安装氢气泄露检测报警系统、烟雾探测报警系统、铺设隔热阻燃防火材料,以及配置电池箱专用灭火装置等被动防护措施,进一步提高燃料电池客车安全性能。     

一种基于干湿分离动力电池液冷系统的热管理研究

动力电池作为新能源车核心部件,其工作的可靠性、安全性尤为重要。当前主流的电池热管理方式为液冷板安装于电池模组上壳体中,位于电池模组下方,这种布局方式,如果液冷板发生泄漏,冷却液会直接漏入电池模组上壳体中,对动力电池安全造成很大的隐患。本文简要阐述一种干湿分离的动力电池液冷方案^[1],即在水冷系统与电池模块之间增加一层隔离板,类似“三明治”结构,热传导路径：模组底部—导热材料—隔离板—导热胶—液冷板,可以达到“干湿分离”的效果,即使冷却液泄漏也不会影响电池模组的安全性,极大地提高了动力电池的安全性能。     

测试系统的热分析与设计

军用电子测试仪器的性能指标将直接影响军用装备的性能．。研究表明,电子设备和电子器件失效率70％以上是由热引起的,因此热设计技术就成为提高电子设备可靠性的关键技术。文章在分析了测试系统的热特性的基础上,具体阐述了测试系统热设计中的设计思想、步骤及一些具体散热结构。     

新能源汽车动力电池“过充电-热失控”安全防控技术研究综述

锂离子动力电池具有高能量密度、低放电率和长寿命等优点,是新能源汽车的核心部件之一。概述新能源汽车动力电池“过充电-热失控”内外机理和外部特征,并提出过充热失控防控技术新思路。介绍触发动力电池过充热失控的内外部因素及产热、释气等主要外部表征,总结不同触发条件下过充热失控反应机理及特征阶段划分,阐述了当前针对动力电池“过充电-热失控”研究常用的电化学和热力学建模方法;重点归纳了当前动力电池防控过充热失控的常用技术手段及优缺点。基于新能源汽车大数据平台和实车运行数据,提出动力电池过充热失控“六步分析法”,为未来面向实车安全运行的动力电池过充热失控防控新技术研究提供了思路,填补了本领域缺少中文综述的空白。     

基于CFD的锂离子动力电池箱散热分析

建立了锂离子电池的热特性模型,将电池内部复杂的层状结构当作一种均质的各向异性材料,求得电池的平均热特性参数.利用ANSYS ICE-PAK计算流体动力学软件对强迫风冷电池箱内的流场和温度场进行了仿真分析,并且对通风冷却方案进行了优化.同时研究了放电倍率、风扇风量和风道尺寸等因素对电池箱温度场的影响.     

精密冲压机冲压精度和动压轴承系统的多尺度设计分析

随着制造业对冲压工件要求的不断提高,冲压加工及机床设计也逐渐趋于向微小化、高精度方向发展,如罐体制造、电子元器件及医疗器械微小器件精密成型制造。因此精密冲压机床及其精密动压轴承部件的设计研发,是我国精密成型压力加工和微小零件成型制造领域取得不断突破和发展的关键条件。针对精密冲压机精度设计研究,从跨尺度设计分析的角度分为三个尺度,即机床整体尺度影响、冲压机主传动轴承部件尺度及其运动精度、和冲压零件的加工精度尺度。进一步主要介绍在多尺度设计分析方法指导下,精密动压轴承部件系统主要参数关系的优化设计,运动精度,承载能力,动态温度特性,和精密冲压机整体冲压精度的设计并采用多目标参数优化的方式来实现措施与设计分析过程。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]钛合金热成形工艺形变与组织演变耦合多尺度仿真研究进展

讨论了钛合金高温变形晶体塑性有限元模拟的研究进展,并分析了晶体塑性模型在钛合金细观尺度不均匀变形和组织演化方面的应用;围绕钛合金热成形过程变形与组织演变耦合模拟需求,讨论了钛合金高温成形统一黏塑性本构模型的发展过程,并介绍了统一黏塑性本构模型在钛合金热成形工艺的应用实例。统一黏塑性本构模型考虑了钛合金高温变形过程中回复、再结晶、相变、损伤等组织演变行为与宏观应力应变之间的耦合作用,为实现钛合金构件形状尺寸和组织性能的精确预测和成形工艺优化提供了有效的手段。最后分析了钛合金热成形工艺多尺度建模仍存在的问题,并展望了多尺度建模的发展趋势。     

混合动力汽车镍氢动力电池包热管理研究

电池包热管理系统的设计与开发对于保障电动汽车运行的安全性与可靠性有着非常重要的意义。概括了电池包热管理系统的功能要求,提出了电池包热管理系统设计的一般流程。结合某一具体的混合动力车NiMH电池包的开发,重点分析了在采用空气冷却法条件下散热结构的设计要点,并设计、验证了热管理系统。仿真及实验结果均表明,所提出的电池包热管理设计流程满足需求,最大温升可控制在10℃之内,最大温差可控制在3.5℃之内。     

电动汽车电池安全事故分析与研究现状

电池安全问题严重影响了电动汽车的普及与推广,近年来电动汽车电池起火事件频发,引起了极高的社会关注度。本文对近五年的主要电动汽车安全事故进行统计分析,归纳电动汽车起火事件的历年起因分布及规律,对几种主要的事故起因背后的电池故障特性及其对热失控触发机理进行了描述,进而综述了国内外主要团队在电池过充电、外部短路、内部短路、过放电以及挤压碰撞等电池安全问题的研究现状,讨论现有主要研究成果及不足之处,最后对电池安全及热失控的诊断、预警的研究趋势及思路进行几点探讨。     

电动汽车用锂离子电池热管理系统的研究

锂离子动力电池的能量密度较高,且具有长循环寿命特点,因而在电动汽车储能系统中得到了广泛应用。文章以微通道液冷式电池热管理系统为研究对象,深入探讨强化换热和强化结构体力学强度,以不断优化系统整体换热性能和结构强度,合理控制锂离子电池的温度,使电动汽车更具安全性和可靠性。     

电子控制汽车门安全系统的开发设计

本文介绍了一种以单片机,传感器和车门机为主要部件的电子控制汽车门安全系统的原理与结构。它能提高汽车门的自动与安全性能,防止在关门时发生意外的人体损伤或物体损坏。     

基于ANSYS的电动汽车动力电池温度场的研究

针对电动汽车动力电池在各种工况下的温升以及电池成组后温度场分布问题,应用有限元软件Ansys,对电池0．3C、1C放电至截止电压时的温升进行热仿真分析;对成组电池0．3C放电至截止电压进行了温度场仿真;对电池单体,分析了在电池上添加散热肋片时电池的温升。结果显示：随着电池放电倍率的上升,电池的温升越高,电池内外的温度不均匀性越大;电池成组后放电时会产生热量聚集现象,使位于中间位置的电池温度进一步上升;散热肋片能使电池最高温度下降2℃左右,但由于电池包中电池间隙太小导致其增加散热效果不明显。     

列车牵引运行仿真系统的设计

以行车线路纵断面、机车、车辆及列车编组等特性数据为基础,将列车牵引计算、列车运行分析、机车电路仿真等相关内容有机地结合起来.利用面向对象的Visual C 编程技术实现了机车牵引运行仿真系统设计与制作.大量测试数据表明该系统功能完善、易学实用、计算结果准确,可用于机车牵引运行的教学与培训.     

基于单只电池的蓄电池组均充管理的研制

针对变电站、通讯基站用直流备用电源和电动汽车用直流动力电源,本文分别提出蓄电池组分只分时均充管理(BTMS)和分只同时均充管理方法(BSMS)。以AT89C51单片机为系统控制核心,达到对单只电池的充电闭环控制,以专家系统作为优化控制策略,提高单只电池容量利用率和使用寿命。基于该理念研制样机,并进行测试,结果显示三只试验电池终止电压差在0.05 V范围内,效果明显。目前已在贵州省罗甸供电局边阳变电站运行2年,系统性能稳定,蓄电池寿命提高一倍,容量利用率提高28%,基本达到预期目标。