氯化锌电池的一种新结构

本文提出了氯化锌电池的一种新结构,这种结构具有良好的密封效果和抗出水能力,半成品电池可以搁置较长时间而不会影响电性能,因而更能适应多变的市场需要。     

爆炸式开关的有限元分析及结构优化

为满足爆炸式开关在允许温升及耐冲击性条件下的最小质量要求,运用有限元方法,建立了爆炸开关触头的数值计算模型,对触头的强度及弹性回复力进行了分析,通过对比有限元分析结果与试验结果,验证了该模型的有效性与正确性。最后在此数值计算模型基础上,对开关触头结构进行了优化设计,根据优化设计结果设计并制造了爆炸式开关,额定分断试验表明,该开关完全满足设计要求。该研究成果为该型开关的应用提供了重要的理论依据和技术支持。     

结构电池的研究现况

航空航天技术的迅速发展对相应电源技术的要求不断提高,传统电池(如氢镍和镉镍电池)的性能越来越难以满足需要。结构电池将电池与结构件合二为一,可有效降低系统质量,提高电池的有效容量,节约有效载荷空间等优点,将取代传统电池,成为航空航天用高性能电池新型应用形式。     

变压器结构优化的一种数学方法

利用数学式求取最小值方法进行变压器结构优化设计，同时给出了变压器重量最轻、体积最小、价格最优条件下的尺寸计算公式。     

锂离子电池分岔水冷板结构研究及优化

将单进出水口的平行流道水冷板与微通道水冷板分岔结构相结合,建立不同单进出水口分岔流道水冷板.采用计算流体力学的方法,研究支路流道宽度对两种分岔流道水冷板冷却性能的影响规律;并进一步分析流道宽度、路径对两侧分岔流道水冷板(以下简称侧分水冷板)冷却性能的影响规律.研究表明:在适当流道宽度下,侧分水冷板具有更优的散热效果.调整流道宽度对侧分水冷板的冷却性能提升不明显.增加流道路径能较好地增强水冷板的散热能力;次支路与支路流道之间的夹角越小,散热效果越好.     

锂离子电池壳优化分析

针对目前大容量锂电池所采用的塑料外壳封装的诸多缺点,研发了一种塑料-金属融合电池壳的新型封装工艺。在有限元分析基础上,对比了60 Ah大容量锂电池塑料电池壳与塑料-金属融合电池壳的两种分析结果。结果表明:采用后者外壳封装工艺,电池的体积比能量提高了15%,1 C放电室温环境下的温升降低了2℃。     

一种全钒液流电池并网控制系统的仿真设计

分布式发电系统通过将各种不同的能源形式转换为电能加以利用,是分布式能源最有效的利用方式之一。全钒液流电池是大型的电力存储系统,在分布式电源中有许多潜在的应用。介绍了微电网的系统结构,阐述了储能电池的作用,设计了5 k W全钒液流电池放电系统的双环控制系统,详细分析了电流内环和电压外环控制器的设计过程。基于全钒液流电池的等效电路模型和放电特性,利用Matlab搭建了5 k W全钒液流电池放电系统的仿真电路,仿真表明了设计的合理性。     

一种简单的光伏电池模拟器

基于光伏电池的输出特性,提出了一种模拟光伏电池输出特性的光伏电池模拟器简单实现电路。该电路由1个恒定电流源和n个串联二极管并联组成,其原理是利用不同组合的二极管P-N结的非线性特性。通过调节电流源的电流和二极管的个数,实现不同光照和温度下光伏电池输出特性的模拟。计算机仿真和电路实验结果验证了所设计光伏电池模拟器的有效性。     

锂离子电池组温度传感器分布设计方法研究

锂离子电池组的热监控对电动汽车的安全性至关重要,然而现有的传感器分布方式只能以点测量值代表单体电池的温度,忽略了电池本身的发热不均匀性,更无法做到对电池包整体热场的还原。为此,通过建立不同温度采集点数据集与整体热场数据集之间的多个神经网络,结合其各自相关系数的对比分析,实现对其中最优安置方案的确定,最终完成了有限传感器条件下的电池组热场的可靠还原。在具体实施过程中,针对21700型锂离子电池组建立了集总参数热模型,使用有限元分析方法得到电池组划分网格后各点位置-温度信息的数据集,选择BP神经网络对数据集进行训练和测试。结果表明,沿单体电池各自温度梯度下降方向的布置方式能够得到更好的预测精度;在电池组温度传感器布置方案中比对得到最优解,其预测温度与仿真温度的相关系数达到0.999 86。以上结果为热失控预警和进一步的热管理操作提供可靠的数据支撑。     

磁通开关型外转子飞轮电池设计及研究

分析了飞轮储能技术(FEST)的国内外研究和应用现状,介绍了飞轮储能系统的基本原理和串联式飞轮电池结构,提出了外转子电机和飞轮集成结构。通过电磁学基本公式推导,给出了12-10磁通开关型外转子飞轮电池(FSFB)主要参数的一种理论计算方法。利用有限元方法,在Ansoft Maxwell 2D平台上对FSFB的电动/发电性能进行了仿真分析。     

拓扑优化在电池结构设计中的应用

拓扑优化是结构优化设计中一种重要的优化方法.对拓扑优化方法在电池结构优化设计中的应用进行了研究.利用ANSYS Workbench软件对一种热电池结构进行了拓扑优化设计,效果达到预期;对优化后结构的力学性能进行了有限元仿真分析验证,结果满足设计要求.说明结构拓扑优化设计方法可有效改进电池结构材料分布的合理性,对电池产品的结构设计有重要的借鉴意义.     

基于均匀设计的电池组液冷结构多目标优化

为了获得动力电池组蛇形液冷结构的合理参数,提出了一种均匀设计法、BP神经网络算法以及多目标遗传算法相结合的动力电池组液冷结构优化设计方法。首先进行了单体电池温升试验,对电芯仿真计算模型进行了验证,为均匀设计试验与参数处理的数据准确性提供支持。然后以电池组温差与液冷结构压降为设计目标,以冷却液入口质量流量、冷却液入口口径及液冷管管道宽度为设计参数,通过均匀设计试验进行CFD仿真,获取液冷结构具体参数,并通过BP神经网络算法进行训练获得设计目标与设计参数之间代理模型。最后通过NGSA-Ⅱ多目标遗传算法对该代理模型进行计算获得Pareto解集,根据工程经验选取Pareto最优解进行优化结果验证和优化前后仿真结果对比。仿真结果表明：电池组最高温度降低5.06℃,降幅为14.3%;电池组最大温差降低4.88℃,较优化前下降51.5%;液冷结构压降上升122.8%,解决了负压问题,减小了冷却液压力损耗,验证了该优化方法的有效性。     

锂离子电池组风冷结构设计

通过CFD分析软件进行仿真分析,研究了电池组风冷结构对流场与温度场分布的影响,并由温度实验验证了该风冷结构的冷却效果.此种结构提高了电池组内部温度场均匀性.电池组在1C充放电条件下,电池组内部测量点温度在294 ～ 296.8 K,同一时刻测量点温差在2K以内.     

铅酸蓄电池板栅的计算机模拟优化设计

利用电子电路软件EWB对板栅的不同设计方案进行模拟实验,分析板栅电阻分布,从而优化设计板栅。重点研究了矩形式、辐射式板栅。实验结果表明:板栅电流主要沿竖筋流动汇集到板耳,采用辐射式板栅以及按不同粗细将竖筋分段设计的板栅将会显著降低电阻。     

锌镍单液流电池模块化系统管路设计优化

以2 k W锌镍单液流电池模块化系统为对象,基于单边和双边供液管路设计方案,搭建锌镍单液流电池储能单元模块化系统仿真分析模型,用Flowmaster仿真软件分别对不同泵、总管管径和支管管径进行对比优化,以实现流量、流速配平为目标,探讨控制球阀实现流量配平的方法。优选采用循环泵MP-20RX的双边供液系统为最佳方案,以提高泵的工作效率及管网系统的经济性、实用性和可行性。     

VRLA蓄电池的结构优化设计

针对目前阀控式密封铅酸蓄电池在使用中的常见问题,对蓄电池的板栅、槽、盖、安全阀等部件进行优化改进设计,并应用有限元法对电池槽、盖进行分析,优化设计出壁厚及结构合理的电池槽、盖,达到了延长电池使用寿命、确保电池可靠性的目的。     

新型锂电均衡管理系统结构设计

锂离子蓄电池组在卫星电源系统上逐步广泛应用,使得卫星电源系统不断向轻量化、小型化发展,因此对锂电均衡管理控制也提出了新的要求。在保证产品功能、性能和工作可靠性的条件下,为了进一步降低产品质量、减小产品体积同时优化生产工艺,对锂电均衡管理系统的各项设计进行了优化。通过新型锂电均衡管理系统的结构设计,不仅实现了体积小、质量轻,而且具备通用化、模块化和系列化的特点。     

机车蓄电池组充电器电路结构的研究

本文分析了机车的辅助供电情况,介绍了目前机车蓄电池组的充电方式,深入研究了目前车载蓄电池组充电器的几种电路结构,并通过对其工作原理和性能的对比分析,指出了这几种方案各自的优缺点.采用新型升降压斩波电路的机车蓄电池组充电器,可以灵活控制机车蓄电池组的充电过程,通过对输出值进行闭环反馈控制,可以达到很高的控制精度,最终实现对蓄电池组的高效充电.     

浇筑式沥青混凝土防渗层配合比优选方法研究

浇筑式沥青混凝土是新建碾压式混凝土坝和渗漏严重的病险坝修补的一种有效的防渗结构。本文针对沥青混凝土原材料的性能特性，探讨了浇筑式沥青混凝土防渗层混合料配合比的设计方法。并结合工程实例对设计方法进行了可行性论证。