混合动力汽车用氢镍电池组冷却系统研究

为解决某款混合动力汽车用圆柱形氢镍电池组的散热问题,设计了非直接接触液冷式冷却系统,建立了电池组温度场理论分析模型;利用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)仿真软件建立电池组有限元分析模型,通过仿真和实验相结合的手段获得了电池组的温度场分布。结果表明,电池组在50℃高温环境,平均充放电功率为6 kW时,该冷却系统能够使其最高温度低于45℃,并有效控制各单体电池之间温差在5℃以内,满足电池组的散热要求,防止发生热失控。     

动力锂电池组液冷散热分析及优化

为解决动力锂电池组散热问题,建立三维生热与传热模型进行数值计算。在1 C、2 C、3 C放电倍率下,计算结果与实验数据进行了对比,表明了电池仿真模型的准确性与适用性。再以3 C放电倍率为基础,进一步数值分析电池散热系统的传热及直接液冷的冷却;为提高冷却效率,将原平滑壁面改为肋条结构,数值计算结果表明,从无肋条到肋条高度为10 mm,电池单体的最高温度降低了13.1℃,降低30%;单体的最大温度降低了12.7℃,降低74.3%;电池间的最大温差降低了13.1℃,降低了72.8%,有效地提升了电池温度的均匀性,使电池组工作的温度控制在合理的范围之内。     

混合动力汽车用氢镍电池组散热系统研究

以某混合动力汽车用氢镍电池组为研究对象,建立其热模型与三维有限元模型,利用计算流体动力学软件ANS YS CFX对氢镍电池组的流场与温度场进行数值模拟分析,并在混合动力汽车循环工况下进行氢镍电池组的充放电试验。结果表明:仿真分析结果与试验结果具有较好的一致性,动力电池组能够满足混合动力汽车对电池散热性能的要求。     

矿用动力锂电池组均衡管理策略及系统研究

针对传统电池组均衡管理策略存在的不足,提出了一种基于容量检测和能量转移的锂电池组高效均衡管理方案。该系统以单体电池容量利用率作为电池一致性评价指标,采用能量双向转移均衡方案实现电池组充放电过程的高效动态均衡。实验结果表明,该系统具有容量利用率高、均衡效率高、可靠性强等优点,具有广阔的应用前景。     

动力锂电池组智能管理系统的研究

锂电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应、体积小等显著优点。但是,锂电池同样也具有充放电过程复杂,安全性差等缺陷。因此,设计具有完善的充放电智能检测功能的动力锂电池管理系统,具有重要的意义。从硬件和软件两部分入手,设计了动态的智能化电池管理系统。该系统能够有效地实现电池充放电过程的控制和管理,提高电池的功率因数,对锂电池的应用具有积极的意义。     

锂电池的复合散热系统性能研究

针对交通车辆对动力电池系统的温度控制要求,进行无相变材料强迫风冷散热效果实验研究。实验结果表明其不能满足锂电池使用要求。设计了相变材料-导热介质-强迫空气对流的锂电池复合散热系统,首先研究了1 C和2 C充放电倍率时的散热效果;再利用FLUENT软件建立了复合散热系统模型,分析了相变材料厚度、冷却风温度、冷却风速度、导热片高度对散热效果的影响;最后,拟合出了锂电池复合散热系统参数的设计参数计算公式,用于指导散热系统的工程设计。     

极端工况下动力锂电池模组散热特性研究

针对基于膨胀石墨/石蜡复合相变材料(composite phase change material, CPCM)电池模组在极端工况下的散热性能问题,提出采用高导热石墨片(graphite sheets, GS)来提高方型动力锂电池模组在大倍率充放电循环工况下的热管理性能,建立了基于CPCM/GS电池模组二维热模型,利用曲面响应法探究了大倍率放电工况下石墨质量分数、CPCM压缩密度对电池模组散热性能的影响,以及在充放电循环工况下GS对电池模组温控和温均性能的影响,结果表明随着石墨质量分数和CPCM压缩密度增加,电池模组最高温度和最大温差均减小;在充放电循环阶段,与CPCM模组相比,CPCM/GS模组表现出更好的温控和温均性能。     

汽车用动力锂电池研究

采用三元材料(NCM)为正极活性物质,人造石墨与软碳为负极材料制成20 Ah的锂离子铝壳电池,研究了电池的电化学性能,实验表明:单体电池的循环寿命达到2 000次,容量保持率仍然在80%以上;低温-20℃放出87.79%的容量,高温55℃放出100%的容量,表现了很好的高低温性能;以3 C充电充入容量的80%,其中恒流充入整个容量的95%,5 C放电放出设计容量的96.35%;倍率性能也有较好的表现。制备的三元体系汽车用动力锂电池,具有较宽的使用温度范围和较长的循环寿命,满足了汽车用使用要求。     

乙二醇对18650动力锂电池组温度场影响研究

将乙二醇作为冷却工质,并且建立18650动力锂电池组模型,将冷却液流速,电池组的放电倍率作为变量,通过流固耦合热仿真,对温度云图、最高温度、电池组和电池间的温度差等结果进行分析,得出在不同放电倍率条件下,冷却液体流速对电池组温度场的影响规律。结果表明采用液体冷却能有效控制电池组最高温度,得到良好的均温效果;增大冷却液流速,能够有效降低锂电池组的最高温度,而且用乙二醇作为冷却液体能有效地控制锂离子电池间的温差,并且随着流速的增大,电池组的最高温度与温差变化趋于平缓。     

储能锂电池组串现场容量试验方法研究

储能锂电池组串由大量锂电池串并联组成,由于其电压高、电流大、容量大,无法使用电动汽车锂电池模组容量试验方法。描述了储能锂电池组串容量的定义,分析了充放电倍率、温度、充放电截止电压对锂电池容量试验的影响,比较了锂电池容量试验标准,并根据不同厂家电池组串容量试验方法,提出了一种具有通用性的储能锂电池组串现场容量试验方法,该试验方法对储能电池维护工作具有指导作用。     

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。     

CPCM/液冷式锂电池组散热系统优化设计

笔者基于相同结构特征的圆形带翅片冷却流道,以流道整体厚度、翅片数量、圆形带翅片冷却流道横截面积为因素,电池组最高温度和最大温差为优化目标,进行正交试验、数值模拟。结论认为：铝制冷却流道的横截面积是对电池组散热影响最大的因素。     

燃料电池/锂电池混合动力控制系统设计

针对燃料电池动态响应上的不足,在原有峰值电流模式PWM开关电源系统基础上,设计了一套新型的质子交换膜燃料电池/锂电池混合动力控制系统,并在Simulink仿真平台上,建立了控制系统的仿真模型.为了改善燃料电池输出电流纹波和延长燃料电池使用寿命,采用两相交错并联BUCK变换器结构,详细分析了控制系统的工作原理和控制方法.仿真验证了所设计的混合动力能量管理控制系统在脉冲功率需求下控制策略的有效性.     

平板微热管阵列应用于锂电池组的散热特性

通过实验得到60 Ah磷酸铁锂单体锂电池的发热量,并利用软件Fluent对电池单体及电池组的温度场进行数值模拟。对布置了平板微热管阵列和散热翅片前后的电池组温度场对比分析可知:平板微热管阵列的使用可以有效地降低电池组的最高温,平均温度,以及温度不均匀度;电池温度随着对流换热系数的增大而降低。研究结果表明,随着翅片数量的增加,翅厚增大,翅距减小,电池组的最高温和平均温度降低。     

深海动力磷酸铁锂电池组均衡方案设计优化

为提高深海储能装置的长时间安全工作性能,提出了一套深海用的动力磷酸铁锂电池设备的智能电池管理系统(SBMS),重点分析了SBMS中的电池组均衡管理。针对常用基于电感的BuckBoost电路的均衡速度和效率分别提出了两种改进方案。引入模糊控制技术,对实验室深海项目的磷酸铁锂电池组进行了恒流充放电实验,比较不同改进方案的均衡实验效果。将电池均衡的改进方案应用于某微型电动车电池组的实际工况中,验证了改进方案可提高电池组的可用容量。     

锂电池组动态热模型在混合动力汽车中的应用

锂离子电池热模型对于电池单体和热管理系统的设计有着重要的意义,研究串并联组合的锂离子电池组在混合动力汽车系统中的性能和寿命,提出面向控制的电池组动态热模型,该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时估计电池组中各单体电池的运行温度。实验利用18650型锂离子电池单体,实现3并3串和3串3并形式的电池组循环充放电,得到单体电池温度分布曲线。仿真比较结果表明,提出的电池组热模型具有较高的估计精度,满足混合动力汽车的热管理系统的设计要求。     

积极发展新能源 汽车动力锂电池

1动力电池是新能源汽车发展的关键面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力,世界各国在战略上越来越重视能源安全和环境保护,新能源汽车由于其所用能源清洁、无污染排放等优势蓬勃发展起来。电池、电机和电控系统是新能源汽车的三大关键组成部分。其中动力电池是最关键的一环,可以说就是新能源汽车的"心脏"。电池的寿命、性能、成本和安全性都     

锂电池成组连接技术的研究

由于锂电池成组连接技术的限制,电池成组后的性能和寿命远远低于单体电池的原有水平,锂电池成组技术是现阶段亟待解决的技术壁垒。针对锂电池成组的特点,利用散热仿真软件模拟计算锂电池模块的温度场情况。从生产工艺角度出发,设计了三种不同的锂电池成组连接方式,通过测试连接阻抗、最高温度、温升、温差等情况,研究了不同锂电池成组连接技术对电池组散热性能的影响。     

模糊神经网络专家系统在动力锂电池组故障诊断中的应用

动力锂电池故障的产生原因具有一定的复杂性和不确定性。为此,提出一种基于模糊神经网络的故障诊断专家系统,该方法结合了模糊数学,神经网络以及专家系统的优点。用模糊数学可以将症状模糊化以表征故障的隶属度、神经网络具有良好的自学习能力、专家系统具有推理能力强,三者的相互结合,即提高了系统的准确性和可操作性,又满足了对故障诊断智能化、自动化的要求。试验结果表明该方法可以准确的判断出系统的故障,不仅将故障检测的精度提高到,预测误差在之间,而且检测时间大大缩短。提高了动力锂电池的自适应能力,自主学习能力,为动力锂电池故障诊断提出了一种科学高效的新方法。     

动力电池组液冷散热系统

设计一种车用动力电池组的液冷系统,系统由R134a蒸汽压缩制冷回路和乙二醇水溶液循环回路两部分组成。其中制冷剂回路和冷却液回路在板式蒸发器处耦合,冷却液通过布置于电池组两侧的冷板对电池冷却。建立一维稳态制冷回路、冷却液回路和电池组的仿真模型,并开展相关温控实验。结果表明电池组最高温度受放电电流影响。在1 C及以下倍率工作时,液冷系统能稳定控制电池组处在适宜的工作温度范围内且温度均衡。