锂离子电池低温性能及其影响因素实验研究

在-20℃、-10℃、0℃、10℃、25℃对某磷酸铁锂18650电池进行充放电实验,实验结合锂离子电池机理分析其低温性能及其影响因素,得到如下结论:放电过程,-10℃下,放电倍率的影响较小,温度降低是性能降低决定性因素,-20℃下,温度降低和放电倍率都是性能降低的决定性因素;充电过程,-20℃下(1/30)C小倍率可充电,但恒压充电时间较长且不足正常容量10%,而(1/3)C倍率充电时电池会迅速到达充电截止电压,无法继续充电,说明温度降低是影响充电性能的决定因素;低温对充电的影响比对放电的影响更大。     

新能源汽车单体锂离子电池三维散热模型仿真

研究采用30个单体磷酸铁锂型电池组成锂离子电池组,经过电池参数选取、设定电池排列与网格划分的模拟环境后,建立单体锂离子电池三维热模型,通过锂离子电池导热微分方程和其物理参数计算完成锂离子电池散热特性相关参数计算,模拟测试新能源汽车锂动力电池散热特性.实验结果表明:锂离子电池最高温度与放电倍率成正比,当放电倍率为2.5C...     

不同充放电倍率下的锂电池声发射信号分析

锂离子电池充放电倍率是影响电池老化的主要外部应力之一,充放电倍率过大可能使电池内部电流分布不均,导致锂沉积或电极活性材料结构疲劳变形。基于声发射方法研究了不同充放电倍率下的电池状态。通过设计锂离子电池声发射信号试验平台,采集了不同充放电倍率下的电池声发射信号。对声发射信号进行参数与波形分析,发现声发射信号主要存在两个突发型的波形,且充电与放电的声发射信号波形的初次穿越阈值的采样点符号相反。锂离子电池声发射信号的幅度和波形时间间隔都与电池的充放电倍率相关,电池充放电倍率越大,声发射信号幅度越高,波形时间间隔越小。     

电传动车辆用高功率锂离子电池性能分析研究

为研究功率型锂离子电池性能,对某35 Ah功率型锂离子电池单体进行了充放电特性试验和分析,由此获得功率型电池在不同温度和不同倍率下的充放电特性、内阻特性和温升特性。研究结果表明,低温下电池的充放电内阻较大,充放电性能衰减显著;常温下电池的内阻较小,充放电温升较小,大电流充放电的容量稳定性好,质量比能量高,作为电传动车辆主要或辅助动力源具有良好的应用前景。     

基于ARM控制的电池放电保护系统设计

论文针对电池寿命短、易充坏等特性,提出了基于ARM控制的电池放电保护系统的设计。以研究锂离子电池的放电保护为目的,设计了一款锂离子安全充放电的保护电路,系统采用ARMLPC2148为主控芯片的微控制器,通过PMOS开关器件扫描并采集电池的放电信息,利用C／C＋＋程序编程进行数据分析,其中软件采用模块化的设计,通过IARJ-Link与目标开发板连接最终实现了锂离子电池放电过程安全保护的目的,同时通过液晶屏显示了相关的测试参数。     

基于容量增量法的防爆锂电池老化指标分析

现有防爆锂电池矿用机车电池管理系统中电池健康状态仅用于预测电池剩余使用寿命,不对电池老化原因进行分析,对电池维护缺乏指导意义。针对该问题,首先分析了导致锂电池老化的内部因素,即锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加;然后基于容量增量法原理,提出了一种防爆锂电池老化指标分析方法,根据锂电池容量增量曲线高度和横向位置分别对锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加导致的锂电池老化进行量化分析,得出了相应的老化指标;最后介绍了电池管理系统中计算锂电池容量增量和确定容量增量曲线峰谷点的方法。采用电池充放电试验分析了充放电次数和充放电倍率对电池老化的影响:防爆锂电池以较小充放电倍率操作时,随着充放电次数增加,锂电池老化主要为锂离子损耗和活性物质溶解导致的老化;增大电池充放电倍率对内阻增加导致的电池老化影响最大。该方法有助于防爆锂电池管理系统更准确地估算电池健康状态,并为电池维护和电池管理系统的参数设定提供依据。     

手机/笔记本的电池为什么会爆炸?

跟其他二次电池技术相比,锂离子电池更轻、更便宜、而且能量密度也更高.它已经成为了如今充电电池的主要形式,从手机、笔记本电脑到汽车和商用喷气机的各种物品都在使用锂离子电池.但这种电池有一个小问题——它们不只会短路,还会起火爆炸. 锂离子电池之所以会有爆炸倾向,都是一个名为"热失控"(thermal runaway)的过程惹的祸.本质上而言,"热失控"是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热升高温度,这又反过来又让系统变得更热.热失控是很常见的现象,从混凝土养护(会释放热量)到恒星爆炸(超新星是宇宙级热失控的产物)的大量物理和化学过程中,都有可能会出现热失控.     

用于锂电池原位温度监测的柔性薄膜传感器研究

针对现有电池温度监测技术存在的问题,提出了一种基于柔性薄膜传感技术进行锂电池温度监测的方法.制备了以聚酰亚胺为柔性衬底的薄膜温度传感器,并通过转移的方式将其植入锂离子软包电池中,进行了电池内部温度充放电测试.实验表明:内置柔性薄膜温度传感器能稳定地在锂电池内部工作,并能可靠地测出锂离子电池包中的温度,可提高锂电池的运行安全,且有助于理解电池的热产生原理.     

动力电池组散热性能分析

新能源电动汽车是未来的发展趋势,锂离子电池因其能量密度高、自放电率低、输出电压高等特点,被广泛作为电动汽车的动力电池。动力锂电池在大功率放电过程中产生较高的热量,易发生自燃、爆炸等事故。根据锂离子电池放电生热的特点建立模型,用计算机仿真的方法,对动力电池组进行建模分析。分析结果表明,随着工质流速的增大,电池组表面的温度逐渐降低,当电池组表面工质流速达到50 m/s后,温度降低幅度逐渐变小,趋向于某一固定值,且降温所需能耗与降温幅度之比大大增加,不再具有可行价值。     

车用动力锂离子电池热模拟与热设计的研发状况与展望

车用动力锂离子电池的热相关问题是决定电动汽车性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。文章比较了市场上三款典型电动汽车的热管理方案,阐述了单体电池热设计的重要性,系统介绍了电池热设计的基础方法——电池热模拟,概述了应用电池热模拟指导电池热设计的尝试与结论,最后整理出电池热模拟及热设计中需要突破的关键问题。     

热管在笔记本电脑散热中的应用

为保证笔记本电脑工作可靠 ,必须解决散热问题。介绍了热管的工作原理及其在笔记本电脑中不同布置方式散热效果的比较应用。     

太阳能集热器热循环媒介储能特性的比较研究

比较了太阳能集热器分别以空气和水为热储能媒介时对卵石层的储热特性. (1)利用由直径为47mm,长度为1500mm的28根真空管组成的太阳能集热器和直径为50～100mm的卵石,设计了热循环储热系统,在宽4m、长2.7m、高2.6m的房间内的供热量为10.8 m2.(2)对不同热储能媒介的热储量进行了测试,结果表明以空气作为媒介时,卵石层中热储能为55MJ·d-1,以水为媒介时热储能为49MJ·d-1.(3) 以水为媒介时卵石层的温度变化相对以空气为媒介时的温度变化较小,并且稳定.     

热泵相变储热器动态特性分析及强化传热研究

热泵相变储热器传输过程具有动态性,提出基于四阶动态响应特性分析的热泵相变储热器动态特性分析及强化传热模型。构建热泵相变储热器的欠阻尼振荡输出特征分析模型,以系统功率突变为控制状态约束对象进行热泵相变储热器动态驱动响应模拟,采用二项单调衰减分量、二项欠阻尼振荡分量作为控制约束变量进行热泵相变储热器动态强化传输控制,建立热泵相变储热器的输出功率调制模型,结合热泵相变储热器动态状态量初始值及变化值进行强化传热过程控制,提高热泵相变储热器的输出性能。仿真结果表明,采用该模型进行热泵相变储热器的输出动态控制能力较好,强化传输的输出增益较高,提高了热泵相变储热器的输出响应能力。     

Estimation of storage heat flux in an urban area using ASTER data

The urban heat island phenomenon occurs as a result of the mixed effects of anthropogenic heat discharge, increased use of artificial impervious surface materials, and decreased vegetation cover. These factors modify the heat balance at the land surface and eventually raise the atmospheric temperature. It is important to quantify the surface heat balance in order to estimate the contributions of these factors. The present authors propose the use of storage heat flux to represent the heat flux between the land surface and the inside of the canopy for the heat balance analysis based on satellite remote sensing data. Surface heat fluxes were estimated around the city of Nagoya, Japan using Terra ASTER data and meteorological data. Seasonal and day-night differences in heat balance were compared using ASTER data acquired in the daytime on July 10, 2000, and January 2, 2004 and in the nighttime on September 26, 2003. In the central business and commercial districts, the storage heat flux was higher than those in the surrounding residential areas. In particular, in winter, the storage heat flux in the central urban area was 240 to 290 W m^− 2, which was much larger than the storage heat fluxes in residential areas, which ranged from 180 to 220 W m^− 2. Moreover, the negative storage heat flux in the central urban area was greater at night. This tendency implies that the urban surface stores heat during the daytime and discharges it at night. Extremely large negative storage heat flux occurred primarily in the industrial areas for both daytime and nighttime as a result of the enormous energy consumption by factories.     

基于ANN的空气处理单元换热器的动态性能预测

应用人工神经网络技术对安装在空气处理单元（Air Handler Unit,AHU）中的换热器建立了动态神经网络模型。该模型的所有预测值基本都在实际测量值的95%~105%之间。实际测量值和神经网络模型预测值之间的平均相对误差（Mean Relative Error,MRE）小于2.5%,充分说明模型逼近实际对象的精确性。实验结果显示,神经网络,尤其是BP神经网络,可以作为一个很容易的建模工具来获得空气处理单元中换热器的神经网络模型,同时也很容易应用在类似的热系统中。     

直供转热站流量热量精准算法与编程

随着能源战略的实施,供热行业节能的力度进一步加大,热耗的两个基础数据流量和热量的准确度显得越发重要.要实现高精度的流最和热最测量,除了需要高精度的现场测量仪表外,还需精确数学模型.但在以热水为热源的转热站,业界往往没有采取精确计量数学模型.本文对采用密度补偿算法的热水瞬时流量计量数学模型进行剖析,对使用毫秒级定时中断算法的热水累积流量和累积热量计量数学模型进行剖析,通过实例给出了使用上述两种算法的相应程序段.热水密度变化造成的瞬时流量误差及积分时间不固定造成的累积流量、累积热量误差显著降低,从而提高了流量和热量的计量精度.     

Thermal management of LED‐LCD TV display

Abstract— In the past years, the thermal management of the LEDs in an LCD TV with an LED backlight has evolved to cater to steadily increasing power densities in ever thinner product enclosures. In the lighting and computer industry, solutions to comparable thermal challenges are based on the use of large‐finned heat sinks. In the thin form factor of a modern TV set, this is not feasible, and the only large surface areas available for cooling are located on the front and the back of the TV set. The role of the in‐plane spreading has not been addressed thus far. The scope of the present work is to clarify the thermal significance of heat spreading in the in‐plane direction in the set, especially in relation to cost down through the use of less LED packages at equal total light output.     

接触测温法的不确定度分析

温度测量是科研、工业生产中最常见的参数测量,尽管测温仪表结构简单,若使用不当,仍然会产生较大测量误差。通过对接触测温法测温精度的分析,了解掌握误差产生的原因,对引起测温误差的因素和测温元件的特性的了解,通过采取必要的措施,有些误差是可以避免和减小的,这对提高测量精度,延长测温仪表使用寿命有一定帮助。     

石化企业低温热利用

目前石化企业低温热利用存在的主要问题是网络构建不系统、不科学,热源和热阱的选择相当随意且不循"温度对口,梯级利用"的科学用能原则;此外对低温热网络的工艺也未做调优,普遍存在着循环热媒水量大、回水温度低的问题,使得温位较高的热阱无法得到有效利用。本文从低温热网络合成所应遵循的基本原则入手,提出了低温热网络合成的调研(现场数据)、初步合成(热力学原则)、严格合成(流程模拟)和调优(工程实际)的实际步骤以及常见的问题与解决方法,并以一个实例具体解释低温热网络的构造,为石化企业的低温热利用提供一个借鉴。