热电池的电化学仿真和热仿真研究进展

热电池是一次性热激活电源,其放电过程包括电化学反应和热过程两部分。所以热电池的电化学仿真和热仿真研究,对于缩短产品研制周期和节约研制成本,具有重要的现实意义。概述了目前世界上热电池方面主要的电化学仿真和热仿真研究进展,介绍了部分仿真技术在热电池上的应用。     

基于CAE仿真在新能源汽车中的应用

在新能源应用领域中,以近年来最热门的新能源汽车为例,其研发制造需要设计非常复杂可靠的下一代电气传动系统,但使用缓慢和低效的、反复样机试验的研制方法已不能满足快速设计的需求。为了提高效率,缩短研发周期,工程师在研发环节引入先进的CAE仿真技术,来替代传统的反复使用物理样机验证方法,在汽车物理样机制造之前,就能有效地评估多个供选方案,进行许多假设分析研究,预测车辆在实际驾驶情况下的性能。像比亚迪、力神电池等公司都已经拥有自己的成熟CAE仿真团队,有限元分析已经成为其产品研发流程中的一个重要环节,CAE在企业产品研发中逐步起到引领技术创新的作用。     

采用共同设计原则研发热电池

热电池以其贮存和环境适应性等方面的优势,越来越广泛地应用到各种新型武器系统中。在热电池开发过程中,由于定制性的特点,若使用和研制双方缺乏有效沟通,最终可能导致其在使用中出现问题。对热电池认识误区、热电池研发过程中需要关注和考虑的因素等展开论述,并在此基础上提出了使用方与研制方共同设计的热电池研发原则,有助于获得最优设计的热电池产品。     

轻度混合动力汽车动力电池系统研发

本文以国内某款混合动力汽车（ISG）电池系统研发为基础，全面阐述了电池系统的结构设计、高压系统结构设计、强度与热分析，同时浅析了电池管理系统的结构及功能。希望本文中的相关论述能够为混合动力汽车电池系统的研发提供一些借鉴和参考。     

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.     

直流充电机散热性能数值分析及优化

散热与充电机的防护、维护和成本等有直接的相关性,散热设计已发展成为充电机等电子产品工作可靠和稳定的重要手段之一,采用热仿真技术可以快速高效地开展产品设计和优化。对直流充电机散热进行研究,介绍了诸如基于最小热损耗的散热设计方法,建立仿真模型并与实验校验,借助热仿真开展分析、优化和散热装置设计等内容。通过对直流充电机的分析和优化,获得了更简单的散热设计方案和更合理的温度分布,基于试验的热仿真验证,为开发新型充电机积累了理论和实践经验。     

一种电池结构优化设计研究

电池产品在设计阶段非常重视结构的力学性能以及质量指标.利用ANSYS Workbench软件对一种热电池结构进行力学性能仿真评估,对出现的应力集中问题进行有限元分析与验证,找出设计薄弱环节,然后对结构进行了优化.采用ANSYS Workbench软件对其进行优化分析,给出结构设计的优化参数,提出了电池结构优化设计中应注意的问题.     

电力系统实时仿真技术研究综述

电力系统实时仿真已成为进行电力系统试验研究、规划设计、调度运行和状态安全评估的重要工具。电力系统实时仿真技术的发展经历了物理仿真、数模混合仿真和数字仿真三个阶段。介绍了电力系统实时仿真技术的一般定义、发展历程及现状,突出了该技术的实时性特点,同时,对实时仿真技术的理论基础、涉及的算法和实现方式也作了一定程度的阐述,对电力系统实时仿真技术有较全面的比较和说明。三种实时仿真技术有各自的优缺点,在实际应用中应有选择性地配合使用。数模混合仿真技术在仿真应用中较有优势,成为目前较热门的研究课题,对它作了重点介绍。最后进一步指出了电力系统实时仿真技术急需解决的问题。     

电力系统实时仿真技术研究综述

电力系统实时仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。介绍了电力系统实时仿真技术的定义、分类、发展历程及现状,对三种实时仿真技术的理论基础、框架作了一定程度的阐述,对电力系统实时仿真技术有较全面的说明。最后指出了电力系统实时仿真技术急需解决的问题。     

电力系统实时仿真技术研究综述

电力系统实时仿真已成为进行电力系统试验研究、规划设计、调度运行和状态安全评估的重要工具.电力系统实时仿真技术的发展经历了物理仿真、数模混合仿真和数字仿真三个阶段.介绍了电力系统实时仿真技术的一般定义、发展历程及现状,突出了该技术的实时性特点,同时,对实时仿真技术的理论基础、涉及的算法和实现方式也作了一定程度的阐述,对电力系统实时仿真技术有较全面的比较和说明.三种实时仿真技术有各自的优缺点,在实际应用中应有选择性地配合使用.数模混合仿真技术在仿真应用中较有优势,成为目前较热门的研究课题,对它作了重点介绍.最后进一步指出了电力系统实时仿真技术急需解决的问题.     

基于热仿真的高压变频器单元冷却系统设计

伴随着中压变频器国产化研究的深入开展,运用热仿真技术进行产品可靠性设计,对于提高制造关键装备技术水平有着重要的意义。以大功率高压变频器单元设计为例,通过高压变频器功率单元的传热模型和散热路径分析,基于ANSYS 16.0平台进行了变频器冷却系统数学模型建立和仿真模拟,以确保变频器功率单元热设计方案的可靠性,并在具体产品中进得到了实践验证,可为相关产品热设计工作的开展提供参考。     

锂离子电池热模型研究进展

锂离子电池的热模型对于锂离子电池单体和热管理系统的设计有重要帮助,是研究改善锂离子电池安全性的重要工具.介绍了国内外关于锂离子电池热模型的研究进展,包括电化学一热耦合模型、电一热耦合模型和热滥用模型,以及以这些模型为基础,在锂离子电池单体设计、热管理和安全性研究方面做的工作.在此基础上,分析了当前研究有待于深化的地方,为下一步研究提供参考.     

热电池薄膜组件制备及其应用现状

轻型化是武器系统未来的发展趋势,这对作为军用电源的热电池而言也是非常重要的发展方向。在保证比能量的前提下,热电池的尺寸越小越好。热电池薄膜组件能有效地缩小热电池体积,提高比能量,是热电池小型化设计的发展方向之一。综述了热电池薄膜组件主要的制备方法和应用现状,并对薄膜组件的发展方向进行了展望。     

热电池安全性设计和验证的研究

本文对目前热电池安全性相关的标准进行了分析,从热电池安全性设计和验证两方面进行了研究,总结了热电池安全性的设计要求,主要包括体系选用设计、构形和结构设计、热设计等三类共七个要素。同时提出一种通过高温空载试验验证热电池安全性的方法。该方法通过合理模拟热源,不仅节省成本,还可以缩短新产品研制周期;通过极限拉偏考核,使其安全性考核更高效、更彻底。     

基于半实物仿真技术的复杂电系统设备检测平台的硬件设计

就复杂电系统检测平台的硬件设计提出一种通用的解决方案。这种基于半实物仿真技术与虚拟仪器技术的通用检测平台设计方案可以根据待测设备特性进行适当配置,有效降低开发难度,缩短研发周期。以iFE公司的一款地铁门控单元测试平台开发为例,给出了具体的使用思路与配置方法。     

薄膜正极在热电池中的应用探讨

随着武器装备的不断发展,对于热电池的设计也提出了新的要求.针对目前研究较多的薄膜正极在热电池中的应用进行探讨.与传统热电池相比,采用薄膜正极的热电池具有较短的激活时间,较强的随形设计能力等优点.研究了薄膜正极对热电池激活时间、随形设计能力和电池容量等方面的影响.     

基于二维模型的单体锂离子电池热仿真与实验

基于锂离子电池二维平面电位与电流密度研究,结合电池组成材料的热物性参数,建立锂离子电池放电热行为热模型,开展了单体电池瞬态热行为流热数值仿真,结合电池温升曲线实验,验证了锂离子电池数值仿真模型.研究结果表明:基于二维电流密度非均匀分布所建三维单体锂电池热模型能够较准确地描述电池的实际放电热行为;电池外壳材质对热模型传热效果具有一定的影响.     

基于变电站数字物理混合仿真技术的多级联合仿真培训系统

介绍了作者研发的基于变电站数字物理混合仿真技术的多级联合仿真培训系统总体结构、关键技术及实现方法。该系统对变电站内监控系统、保护及测控装置、五防系统等采用现场真实物理设备,而变电站一次设备及其邻近电网采用数字仿真,同时采用电磁暂态与全动态电网联合仿真技术,这样既能详细而真实地反映变电站一次设备的行为,又能逼真地再现大电网各类动态过程对变电站的影响。应用该系统可以进行调度、集控站以及变电站运行人员的联合培训和反事故演习,特别是能够有效提高变电站运行人员实际操作的训练效果,并加强变电站人员的电网概念和全局观念。     

基于ANSYS的热电池组合结构有限元动态分析

随着热电池结构技术的发展,热电池组合结构在承受振动、冲击等力学环境中,所表现出的力学动态特性对热电池组合结构的设计具有重要的指导价值。热电池组合结构本身具有一定的刚性和固有频率,这些特性均是热电池组合结构动态设计中的重要参数。为了避免外力频率和固有频率相同而发生共振,采用ANSYS workbench12.0建立了热电池组合结构的有限元模型,并基于该模型,对热电池组合结构进行了静态强度分析以及模拟力学环境中的结构动态特性分析。     

混合动力汽车用锂电池组散热系统研究

电池包由于充放电倍率高,内阻大,电池热负荷高,温度不均匀,严重影响电池的电化学性能、循环寿命、安全性和可靠性。设计了一款用于混合动力汽车用风冷电池包散热结构,并通过STAR-CCM+软件模拟了流场与温度场,达到设计目标。在此基础上,对电池包进行热平衡台架试验。仿真结果与试验结果一致,电池包的最大温差为3℃,最高温度为26.5℃。