锂离子电池热模型研究现状及展望

锂离子电池热模型对单电池产热研究和电池热管理系统设计具有重要意义。根据热模型搭建原理及研究目的不同,将热模型分为电-热耦合模型、电化学-热耦合模型和热滥用模型,分析了电池热模型研究领域的研究现状,总结了锂离子电池热模型的下一步研究方向。

燃料电池汽车动力系统综合测试环境舱的氢安全设计

为保证燃料电池汽车动力系统综合测试环境舱的安全运行,对舱内进行了氢气主动和被动安全设计。环境舱内的辅助设施均采用防爆设计。在舱内顶部角落安装两个氢气检测报警器,成对角位置分布。氢气报警器经过标准气体标定以及舱内释放氢气检测,均能快速准确检测氢气浓度。环境舱内燃料电池阴极侧的高氢尾气和泄漏的氢气分别采用尾气排放系统和排风系统,将含有高浓度氢气的气体排出实验室外。环境舱的氢安全设计满足燃料电池汽车动力系统综合测试环境舱的氢安全要求。

锂离子电池电极放电深度分布和产热分布研究

锂离子电池电极上的电压和电流分布会导致电极各处产热率和放电深度的不同,进而影响整个单电池的温度分布和放电性能.通过构建锂离子电池电极模型,用以分析电压、电流、产热率、放电深度在锂离子电池电极上的分布.仿真结果表明:靠近极耳区域处的电压梯度及穿过隔膜电流梯度明显大于其他区域;电极上的产热率分布与穿过隔膜电流密度有关;在放电过程中会优先消耗靠近极耳处的活性物质,导致此处的放电深度一直大于平均值;锂离子电池电极放电深度一致性随放电时间增加而提高,而产热率分布一致性则会出现交替增大、减小现象.

基于被动降噪技术的自然通风隔声净化窗

针对城市交通噪声及空气污染严重的现状,结合现有通风隔声窗的不足,设计了一种基于主动降噪技术、被动降噪技术及空气过滤技术的自然通风隔声净化窗,以解决自然通风与隔声降噪间的矛盾,提升现有隔声窗针对中低频噪声的隔声性能,并净化进入室内的空气。同时通过实验验证了设计的可行性。

质子交换膜燃料电池双极板流场分析

质子交换膜燃料电池双极板的流道设计影响反应气体的分布均匀性及流道阻力,进而影响燃料电池性能。通过CFD技术对四种常见的流道设计,包括平行流道、网格流道、蛇形流道、螺旋流道,进行流场分析,比较不同流道设计的双极板的传质面积、气体分布均匀性及流道阻力。在不考虑加工复杂度的前提下,双极板为单流道时采用网格流道性能较佳,多流道时采用螺旋流道性能较佳。

车用动力锂电池等温量热实验系统设计

设计和搭建了车用动力锂电池等温量热实验系统,并介绍了该系统的基本原理和硬件构成,测试了该系统的测量精度以保证实验结果的准确性,测量了等温条件下不同工况的车用动力锂电池的产热量。实验结果表明:该系统可测量车用动力锂电池在不同工作温度和不同放电倍率下的产热量。该研究性实验系统既可用于科研实验,探索不同因素对车用动力锂电池产热特性的影响机制;也可作为教学实验平台,提升学生应用基本理论知识解决工程实际问题的能力。

基于电极产热分布的锂离子动力电池热模型

在锂离子电池得到广泛使用的同时,热安全一直是制约锂离子电池进一步发展的重要障碍。通过构建锂离子电池二维电极电-热模型和三维单电池热模型,将二维电极产热分布加载到三维单电池热模型中,同时将三维单电池热模型的温度分布映射到二维电极模型上。对比绝热环境下1C放电和2C放电仿真与实验数据,表面温度与产热率误差均小于5%。基于电极产热分布的热模型可以准确的模拟不同工况下单电池的产热率和温度分布。仿真结果表明产热率在电极上的分布随放电时间而变化;放电倍率对电池温度分布规律没有影响,中心区域温度最高;放电倍率越大,单电池内的温差越大。

便携式大曲面在线测量与拟合系统

大型曲面的检测在现代工业测量中仍是一个尚未完全解决的问题,以激光测距器为基础的测量方法是现代工业测量中常用的一种方法,可以用来解决这个难题。该方法可在较大范围内达到较高的测量精度,属于非接触式测量,被测工件的状态不受约束。根据曲面特征建立合适的测量系统,通过激光测距获得被测曲面检测点的空间坐标,利用基于Matlab的曲面拟合软件获得曲面的表面特征三维图,采用基于单片机的自动控制系统实现自动化检测。所研制的装置具有准确性高、测量方便快捷、成本低、适应性强的优点,能够有效弥补国内便携式大型曲面测量装置空白,具有广阔的应用前景。

海锚在船舶辅助制动上的应用

为增强船舶紧急制动能力,将海锚应用到船舶紧急制动上,即在船舶需要进行紧急制动时,通过投放海锚辅助船舶原有的制动方式,增强船舶的制动能力。进行了海锚投射与回收装置的设计,并加以软件模拟、理论计算,通过相关装置设计实现有效的船舶辅助制动功能,缩短船舶制动时间,对船舶航行安全有重要意义。

发电机电缆接地保护事故解析

本通过对QFW-15-2无刷励磁同步发电机定子310保护误动作案例的原因分析,阐述了保护装置动作后事故处理的一般流程,论证了电力电缆屏蔽层保护接地点在零序电流互感器位置之上接地的潜在危害,分析了单芯电缆屏蔽层两端同时接地导致零序电力互感器产生感应电流的原因,进一步验证了单芯电缆屏蔽层感应电流导致定子310保护误动作的可能性。

曲轴箱油雾探测器探头流场CFD仿真与优化

油雾探测器探头内部流场形状影响检测精度。将CFD技术与网格变形技术应用到油雾探测器探头气道流场的优化工作中,实现流场形状参数化控制、试验方案自动化运行,运用近似响应面组合优化求取最优解。验算优化方案后发现,流场形状优化后的模型进气量较优化前提高了11%,局部阻力过大的现象得到明显改善。在流场优化工作中使用CFD技术与网格变形技术相结合的方式,可以大幅提高工作效率与工作精度。