导热界面材料与强制风冷在储能模组内的应用

为探索导热界面材料与强制风冷冷却在锂离子储能电池模组中的应用模式,分析了导热界面材质的特性以及工程应用模式,并通过对比实验验证得到测试结果。研究结果表明：在某些中高倍率应用场景下,可以使用导热界面材料和强制风冷冷却双管齐下的散热方式;利用导热界面材质良好的填充效应可以提升锂离子电池模组的散热能力,可为储能电池模组热管理系统设计提供理论依据。     

LiFePO_4动力电池热物性测定及温升特性研究

温度是影响Li Fe PO4动力电池性能、安全及寿命的重要因素。电池热物性参数的测定及其温升特性的研究是电池热管理设计中的重要一环。通过实验测定了额定容量20 Ah的方块Li Fe PO4动力电池单体的比热容、生热速率、导热系数等重要热物性参数;并研究了强制风冷条件下,风速对电池在1 C、2 C、3 C电流倍率下的温升特性。电池热物性测定及温升研究将为电池散热设计提供重要的理论依据。     

储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化

基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明,基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的,对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能,实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。     

退役锂离子动力电池储能系统风冷热管理仿真

为研究退役动力电池储能再利用过程的热管理方法和运行方案,基于退役锂离子动力电池储能系统,设计了风冷热管理的方案和运行策略。建立了舱内退役电池簇的数学物理模型。仿真了不同风量下磷酸铁锂(LFP)电池簇和三元镍钴锰(NCM)电池簇的温度分布,对比分析了有无风冷热管理时电池簇的热行为。结果表明:风冷热管理能满足适宜退役动力电池正常工作时的温度范围;对于磷酸铁锂电池簇和镍钴锰电池簇,增加风冷系统后,簇内电池最大温差可由无风冷时的10 K降低至4 K左右,电池的最大温升由30 K降低至10 K左右。该研究可为退役动力电池储能系统的高效热管理提供借鉴。     

冷却方式采用强制风冷时的发电机引出封闭母线

本文从使用强制风冷的必要性、界限和依据;强制风冷的运行方式;组成风冷系统的设备和装置;强制风冷母线的工作简况以及设计风冷系统时的注意事项等方面逐一阐述,供参考。     

锂离子电池储能舱风冷散热数值模拟与优化

为优化锂离子电池舱风冷散热系统,基于实际电池舱仿真模型,文中设计了电池舱风冷散热优化方案。由于锂离子电池在运行时存在热失控风险,极端情况下甚至引起电池舱起火或爆炸等安全事故。有效的电池舱风冷散热系统可以抑制电池热量的积累和扩散,然而现有的电池舱风冷系统结构简单,散热效率低。文中提出在电池舱安装导流板改变舱内温度场和流场,达到优化散热系统的目的。结果表明,在环境温度25℃、4m/s风速的条件下,对1C充电的电池舱进行风冷散热。增设一块导流板可以使电池舱内的平均温度降低2.9℃,最高温度降低4.5℃;增设两块导流板可以使电池舱内的平均温度降低5.5℃,最高温度降低8.6℃。合理的导流板布置可以优化电池舱的风冷散热系统,提高散热效率,增加电池舱运行的安全性。     

锂电池电-热耦合模型热管理系统仿真分析

锂离子电池的工作温度维持在适宜范围内,是保障电池安全、高效和长寿命使用的必要条件。构建符合其特性规律的锂离子电池电-热耦合等效电路模型,并对其进行离散化,通过仿真结果与实验数据对比验证了模型的精确性与可靠性。然后基于电-热耦合模型优化并行风道式散热系统的进口风速、楔形风道角、电池单体间距、表面偏移角四个参数,将并行风冷系统中四个参数数值利用正交优化法来设计实验组合,分析出各实验因素权重关系,通过较优组合结果对比得到并行风冷结构的最优参数组合,最优参数组合下的并行风冷系统使得电池组在25℃下工作的最高温度为30.72℃,温升为5.72℃,温差为4.54℃,满足电池组对工作温度的要求。     

电池组交替式风冷散热结构研究

电池组热管理可以保证电池在一个合适的温度区间内放电,提出了一种使用鼓风机控制电池组内空气往复的风冷散热结构。通过增设电流控制条件判断是否开启双向鼓风机交替工作;温差控制条件控制鼓风机周期性启动间隔时间。基于FLUENT软件对锂离子电池组在恒流放电下进行了温度场仿真,结果表明:与传统的风冷模型相比,使用本风冷散热后电池温度分布均匀,电池组整体温度保持在25～45℃,最大温差保持在指定温度,保证电池处于最佳工作温度范围内。     

锂离子电池热管理系统综述

锂离子电池对温度较敏感,在不同温度下会发生复杂的电化学反应。温度过高或过低均可能引起电池性能衰减,甚至诱发热失控,需要引入热管理系统控制电池温度,改善模块温度均匀性。根据传热介质的不同,将热管理技术分为风冷、相变材料、液冷和热管,分析各技术在应用中的优缺点和改进策略。从成本、控温效果和持续性等方面,对各技术进行多角度的综合性分析和评价,以明确适用范围。对多种技术相结合的耦合式系统进行可行性分析。     

储能用锂离子电池组热管理结构设计

利用风扇强制对流换热,对储能用锂离子电池组进行热管理结构设计和性能研究。通过利用软件STAR-CCM+的包面、多面体网格生成及其求解等功能,对热管理结构设计进行数值模拟,分析了电池散热结构的温度场和流场分布情况,结果表明:电池箱具有良好的温度一致性,系统冷却效果良好。     

锂离子电池储能热管理技术应用现状分析

我国电化学储能产业发展迅速,锂离子电池储能应用安全性仍然面临巨大挑战。其中,温度是影响锂离子电池安全运行的重要因素,合理的温度范围和温度分布一致性是确保大规模电池储能系统安全性和长寿命的关键参数。总结了温度对锂离子电池充放电效率、循环寿命和安全性的影响规律;归纳了风冷、液冷、相变及热管四类主流电池热管理系统(BTMS)应用中的关键影响参数及发展现状,分析了不同热管理(BTM)关键技术发展方向;从散热效率、散热速度、成本等角度对比分析了不同热管理技术的优缺点,并对未来热管理技术应用趋势进行了探讨。     

基于主被动冷却耦合的棱柱电池热管理系统研究

随着电动汽车电池包容量的增加和电池单元能量密度的提高,电池的热管理已经成为当前电动汽车设计制造过程中的重点和难点。本文基于单个电池单元和电池模组逐级热分析的方法,在电池模组的热管理系统中,引入液冷板作为主动式制冷,同时采用风冷和均热板作为被动式制冷。首先,通过对单个电池单元进行细致建模,计算得到不同电池单元放电倍率下的产热量。然后,对组装成的电池模组进行主动和被动热管理系统的建模。接着,分别对两种不同的热管理系统—风冷与液冷耦合系统、液冷与均热板耦合系统进行最高温度和温度均匀性的模拟仿真,并选择冷却性能更优的结构。最后,对选定的热管理系统在不同质量流量下对系统冷却效果的影响进行优化设计。研究结果表明,随着冷却液流量的增加,最高温度呈现下降趋势,且在2.125 L/min之后冷却效果趋于平缓。综合考虑冷却效果和系统能耗,2.125 L/min的进口流量是在液冷与均热板耦合系统下的最佳选择。     

微波炉(九)——电源的设计考虑(下)

三、冷却电源和冷却系统依据磁控管的类型和额定输出功率的大小,有的采用强制风冷,有的采用流动水冷。这在磁控管的技术参数表中都有明确地说明。为了防止磁控管阳极过热,影响工作的稳定和使用寿命,一般可在阳极块上适当的位置安装一个热开关,并在电气上串入阳极电源的控制回路。当阳极块的温度因某种故障达到规定的最高值时,这个热开关动作,以切断磁控管的阳极电源。某些磁控管的阴极和灯丝引出端装有冷却片,并要求强制风冷。但应注意,不应将冷风直接吹打到玻璃封结部位,以免造成炸裂。3.1 风冷在风冷系统的设计中,主要工作在于确定磁控管阳极块和阴极、灯丝引线处的冷却所需     

纯电动汽车用锂离子电池热管理综述

动力蓄电池热管理系统(BTMS,Battery Thermal Management System)对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。通过文献研究分析了锂离子电池工作原理、高温及低温条件下的产热原理,总结目前纯电动汽车用锂离子电池的强化传热措施,并提出了空调制冷中分水冷电池包和风冷电池包的方案,并且说明了集两种热管理方式为一体的热管理系统是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。     

车用锂电池散热方法研究

综述了锂离子电池冷却方式的最新研究进展,包括风冷、液冷、相变冷却和热管冷却,并分别对每种冷却方式进行了归纳与分析。指出了目前研究的不足之处,多从冷却效果出发,较少考虑系统的质量、能效,及是否有利于电池箱体在整车内的布置等。提出了未来锂离子动力电池热管理系统的研究方向,为后续研究提供参考。     

储能用锂电池模组主动式热管理系统性能研究

热管理对于保证电池模组的使用性能(包括安全性和寿命)具有重要意义.针对储能用方形锂离子电池模块,通过热流体模型仿真,研究了主动式风冷和液冷热管理系统性能.模块原串行式风冷方案被优化改进为串(并)行混合式风冷方案,提高了电池组温度场一致性,但对于降低最高温度作用有限,并发现液冷系统热管控性能明显优于风冷.还比较研究了风冷和液冷方案的能耗情况以及循环充放电过程中变流量工况对能耗的影响,发现空冷系统能耗约为液冷系统的6.2倍;变流量策略可以满足有效热管理的要求,而且降低了风冷系统24.3％的能耗和液冷系统19.7％的能耗.     

基于相变材料的锂离子电池组热管理研究进展

介绍了相变储能材料的特性及分类,分析了锂离子电池组的产热机理及对其进行热管理的必要性。总结了近几年来采用风冷、液冷等热管理系统的研究进展,重点介绍了基于相变材料的热管理系统的优势、存在的问题及其改进方法。针对石蜡等相变材料的导热系数小等缺点,提出了几种强化传热的方案,展望了电池组热管理系统的应用前景。     

动力锂离子电池温度场热分析

为了更好地掌握锂离子电池放电时电池内部温度场的分布,对电池放电时产生的热量进行管理,建立了锂离子电池放电时的数学物理模型。利用热分析软件Ansys,以ICR65/400型锂离子电池为例,建立了电池的二维热模型,对电池放电时的温度场进行了仿真分析。模拟了电池内部不同热生成率及电池与外界环境不同换热方式时,电池内部温度场及最高温度的分布,并分析了电池内部热生成率及辐射换热对电池内部温度场分布的影响。结果显示,电池内部最高温度及温度场的分布与电池热生成率、电池换热方式有很大关系。在自然对流换热方式时,辐射换热散发的热量占全部热量的5.6%~17.9%。而在强制对流换热时,辐射换热散发的热量几乎可以忽略不计。     

混合电动汽车用氢镍电池热控制技术研究

混合电动汽车用MH-Ni电池组是由上百只单体电池进行组合而成的,电池组在频繁的大电流使用过程中,会不断地产生热量;分析了MH-Ni电池在充、放过程中产生热量的3个主要途径,并从提高电池的高温充放电效率、减小欧姆电阻的影响、降低电池的产热速率和产热量,以及如何对电池强制散热、减少电池的热量累积等方面介绍了MH-Ni电池热控制技术的研究现状。     

热光伏发电系统电池温控试验研究

热光伏发电系统中光伏电池运行温度是电池光电转换效率的影响因素之一,滤光片能有效降低电池表面温度。为了控制电池运行温度,设计了风冷装置和水冷装置,并通过实验发现在风冷装置中随着风扇功率的增大,电池背面温度逐渐降低,但当风扇功率达到一定值后,继续加大风扇功率,电池背面温度变化很小。在同等辐射器温度下,对比风冷,水冷可以使电池片背面温度降低到更低的值,电池冷却效果越好,电池的输出功率越高。