电动汽车动力电池低温脉冲加热技术研究

电池在低温环境中面临衰减和安全问题。在低温充电条件下,活化阻抗的增加导致了负极表面电位的下降,同时伴随着析锂副反应发生。此外,电解液的锂离子电导率也会下降,这意味着在活性材料中锂离子的扩散速率也会减缓。因此,为实现电池低温充电速度提升,本文提出电动汽车动力电池低温脉冲加热技术研究,开发电池系统低温快速加热方法,实现低温环境下电池的安全快速充电。

脉冲加热惰气熔融-热导法测定微氮合金中氮含量

选用锡囊+镍篮作为助熔剂,通过优化氧氮分析仪的工作条件,建立了脉冲加热惰气熔融-热导法测定微氮合金中氮含量的检测方法。采用与试样基体含量相近的氮化锰铁和氮化硅铁标准样品绘制氮的校准曲线,氮元素校准曲线的线性相关系数为0.9992。试验方法用于微氮合金实际样品的测定,氮元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.53%~0.97%,平均回收率在98.7%-101.5%之间。试验结果表明该方法具有较好的精密度和准确度,能够满足常规生产检验的分析要求。

基于能量−峰值温度控制的脉冲加热电源的设计

为改善焊锡焊接过程中脉冲加热电源输出峰值温度不可控、升温速度慢、加热能量控制精度低的问题,提高加热过程温度控制的稳定性,实现升温曲线的平滑过渡,设计了一种基于能量-峰值温度控制的精密脉冲加热电源。分析了电源负载特性、热电偶动态响应特性对电源电气特性的要求。基于逆变变流技术设计了电源系统主电路及控制电路。基于高性能STM32控制器设计了数字化控制系统。提出了基于能量-峰值温度控制的控制算法,对设计的电源进行了输出温度-电特性测试,与传统PID控制进行了比较。对焊头端面加热温度分布特性进行了测试,以微型贴片电感验证电源的工艺适应性。试验结果表明,电源实现了加热脉冲能量的精密控制,输出温度、时间控制精度高,可实现快速升温条件下峰值温度的精确控制,有效抑制温度过冲,焊头温度分布均匀性得到改善,能满足电子器件微型化对焊接工艺参数精密控制的要求。

电动汽车锂离子电池脉冲加热技术研究进展

低温环境下,电动汽车锂离子电池存在可用容量降低、充电困难和循环寿命衰减等问题,严重制约了锂离子电池的应用,因此,确保锂离子电池在合适的温度范围内运行至关重要。电池脉冲加热技术具有加热速率快、温度均匀性好和系统结构简单等优势,是解决锂离子电池低温应用难题的有效手段。本文中从脉冲加热方案、脉冲控制参数和脉冲加热策略3个方面对脉冲加热技术的研究进展进行了综述。首先,介绍现有脉冲加热方案优劣势,其次,总结不同脉冲控制参数下锂离子电池的温升和容量衰减特性,最后,对比不同脉冲加热策略对锂离子电池低温性能的影响,指出脉冲加热技术未来发展的方向。

脉冲加热惰性气体熔融热导法测定电解金属锰中氮含量

采用脉冲加热惰性气体熔融热导法,使用氧氮氢分析仪测定电解金属锰中氮的含量。将电解金属锰样品置于石墨套坩埚中,在分析功率4.0 kW条件下,通过选择最佳的分析条件,用钢铁标准样品建立校准曲线,确立了电解金属锰中氮的测定方法。氮的释放完全且结果稳定性较好,实现了对电解金属锰中氮含量的快速准确测定,满足日常分析工作的要求。

惰气熔融-脉冲加热法同时测定NdFeB合金中氧和氮

通过实验对样品处理方法、样品称样量、样品称样量与镍助熔剂量的比例、分析功率的选择以及氧和氮校准曲线的制作等进行讨论,以惰气熔融-脉冲加热法同时测定NdFeB合金中氧和氮的含量。对NdFeB合金样品中氧和氮进行了7次测定,其测定结果的相对标准偏差分别小于1.2%和2.5%,其氧和氮的测定值与使用不同的氧和氮标样建立的校准曲线所得的测定值相一致,且氮的测定值与化学分析法的测定值相吻合。方法已用于监测NdFeB合金生产过程中氧和氮的含量。

自激振荡流热管脉冲加热强化传热实验研究

自激振荡流热管也称为脉动热管,是一种新型高效的传热元件。本文提出了采用脉冲加热代替常规连续热源加热强化自激振荡流热管传热的方法,并对其进行了实验研究。实验结果显示,脉冲加热时热管冷、热端壁面温度的振荡频率明显大于连续加热热管的壁面温度振荡频率。在相同的加热功率下,当脉冲宽度在200-1000 ms时,脉冲加热热管的传输热流量与当量导热系数均大于连续加热热管的传输功率和当量导热系数．这表明脉冲加热强化自激振荡流热管传热的方法是可行的．

脉冲加热对振荡流热管传热性能的影响

本文采用脉冲热源替代常规连续热源,通过实验观察加热功率、脉冲宽度及脉冲间隔对振荡流热管传热性能的影响,并对热管壁面温度信号进行了分析。实验结果表明,在绝大多数情况下,脉冲加热振荡流热管的传输热流量均大于连续加热时。振荡流热管的传热性能受脉冲宽度与脉冲间隔的影响,脉冲加热振荡流热管运行存在一最佳的脉冲加热参数。

脉冲加热测量材料热物性技术的综述与分析

使用脉冲加热技术测量热物性参数的瞬态量热法克服了利用经典稳态法进行测量的许多缺陷 ,因而取得了很大的发展。本文介绍了利用脉冲加热技术进行热物性测量的基本原理 ,简要介绍了最近三十年国内外利用此技术进行热物性测量的原理和装置 ,以及利用扫描高速高温计进行热膨胀系数和热传导系数测量的方法和实验装置。

脉冲加热-红外吸收、热导法测定粉末高温合金中氧、氮

利用脉冲加热-红外吸收、热导法测定粉末态粉末高温合金中氧、氮含量。通过助熔剂试验,确定了用镍盒包裹试样来分析样品的方法。结果表明粉末高温合金试样中总氧量的测定相对标准偏差RSD为4.2%,总氮量的测定相对标准偏差RSD为20%。分析标钢中氧的回收率为91.7%～110.8%。氮的回收率为95.9%～108.2%。

材料热物性脉冲加热测量技术

脉冲加热技术的关键在于试样真实温度的测量。在综述了国内外利用脉冲加热技术测量试样真实温度几种方法 ,即黑体法、积分球反射计法、激光偏振法的基础上 。

脉冲加热-程序升温法研究金属中氦和氢的释放

在一次改造脉冲-热导氢测定仪的基础上,进行二次改造使其具备程序升温功能,应用两次改造后的不同组合,开展了金属中氦和氢热释放的研究。实验结果表明:金属中氦的热释放符合固溶态气体的释放特征,氦在样品熔点附近快速释放,未见高温分解的化合物峰;金属中氢提取未见缓慢热释放图谱,说明氢在固体中的扩散和迁移相对缓慢,固溶态的氢在样品熔点附近快速释放。两种仪器两次改造组合的分析发现脉冲热导法无法区分氦和氢,氦和氢同时释放构成同一个峰,因此,富氦样品必须应用脉冲红外等其他方法定氢,才能确保氢分析的准确性。由于日常普通样品贫氦,考察了7种普通金属中氦含量,探明其值均小于仪器检测限,不会影响到氢的定量分析结果。

脉冲加热下微加热器在Al2O3纳米流体中的沸腾换热

以Al2O3-H2O纳米流体中的微加热器为研究对象,通过实验方法对脉冲加热条件下微加热器的温度响应曲线和气泡动力学行为进行了详细的研究。比较了在纯水及浓度为0.1%和0.2%的Al2O3-H2O纳米流体中微加热器的温度变化和气泡动力学行为。发现在脉冲加热条件下,微加热器在不同浓度的纳米流体中将出现不同的温度响应曲线,加热膜表面的气泡动力学行为也不相同。实验表明,在脉冲加热条件下,微加热器在Al2O3-H2O纳米流体中的换热效果要明显高于纯水,纳米粒子的浓度对于加热膜表面的气泡动力学行为有明显影响,对微加热器换热的影响也很大。最后根据实验结果以及纳米粒子对气液固三相线的影响,对实验中Al2O3纳米流体的换热情况进行了合理的解释。

脉冲加热-红外法测定超细二硅化钼粉末中氧

本文建立了用TC-600氧氮分析仪测定超细二硅化钼粉末中氧的分析方法。针对二硅化钼超细粉末和高温难熔的特点，对加热功率、助熔剂和进样量等测试条件进行优化，选择最佳测定条件。本方法简便、快速，测定结果准确。氧的回收率为98．9％～102．0％，相对标准偏差为1．68％。

惰气熔融-脉冲加热法同时测定人造金刚石中氧和氮

在称样量为0.067～0.12 g,镍助熔剂为0.37 g,分析功率为5.5 kW的条件下,建立了用惰气熔融脉冲加热法同时测定人造金刚石中氧和氮含量的方法,并对氧和氮校准曲线的制作问题进行了讨论.对人造金刚石样品中氧和氮进行了9次测定,其测定结果的相对标准偏差分别小于3.0％和3.5％.按照方法,使用不同氧氮标样建立的两条校准曲线对人造金刚石样品中氧和氮进行测定,所得氧和氮的测定值一致,并且与惰气高温萃取脉冲加热法所得氧和氮的测定值一致.

激光脉冲加热下含湿多孔介质温湿信号的测量与分析

本文介绍了一种动态测量激光脉冲加热下多孔介质温湿信号变化的方法。借助于响应时间为１μｓ的超小型薄膜电阻及日本 ＹＯＫＯＧＡＷＡ ＤＬ２７００数字示波器，研制了能对激光脉冲加热下多孔介质温湿信号的变化迅速作出响应的测量系统。利用可编程ＮｄＹＡＧ激光发生器触发高能流密度的小尺寸短脉冲激光，轰击有高空隙率及热延迟时间为秒量级的纸张，进行测定多孔介质温湿信号变化的实验。通过实验发现，在该测量系统下可观测到明显的湿纸张温度信号的阶跃与波动效应以及湿份信号的突变特征。信号洁净、干扰小、信噪比高，信号有良好的跟随性，从而为研究多孔介质超急速传热传质过程中热质的传递行为提供实验测量手段。

脉冲加热-热导法测定氮化锰粉末中的氮含量

介绍采用TC-600氧氮分析仪测定氮化锰粉末中氮的方法。对氮化锰粉末样品，采用手动模式进样。对加热功率、称样量、空白值等测定条件进行试验，确定了最佳测定条件。氮的加标回收率为98．18％～101．10％，测定结果的相对标准偏差小于1％（n=9）。该方法测定结果与化学法测定结果一致。

脉冲加热材料热物性多光谱动态测量装置的研制

提出了一种将多光谱测温法和积分球反射法相结合的脉冲加热技术测量材料热物性的新方法 .基于积分球反射法 ,利用多光谱测温法获得材料在多个光谱下的辐射信息 ,可同时获得试样在多个光谱下的法向光谱发射率 .介绍了利用该方法的脉冲加热瞬态热物性测量装置的各组成部分及其工作原理 ,该装置能同时测量带状试样的比热、电阻率。

惰气高温萃取-脉冲加热法同时测定人造金刚石中氧和氮

氮是人造金刚石晶体中最常见的杂质,它以可替代方式固溶于人造金刚石中,氮杂质作为人造金刚石的最主要结构缺陷,对晶体本身的光学、热学、电学和机械性能有着重要影响,进而影响其在工业发展和高科技领域中的潜在应用前景[1,2]。

激光脉冲加热的二维广义热弹性问题研究

基于L-S广义热弹性理论,研究了半无限大板局部受到激光脉冲加热时的广义热弹性问题。为避免常规积分变换方法求解带来的精度丢失,采用有限元法直接在时间域进行求解,得到了激光脉冲加热时板中的温度、位移及应力的变化规律。结果表明,直接求解方法可以准确描述热在介质中以有限的速度传播,同时发现,激光脉冲加热过后,结构的最高温度随着时间的推移逐渐降低,且最高温度的位置总在热波波前附近,此处的应力也明显高于其他区域。