一种铝空气电池双路冗余并联式管理系统研究

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为保证铝空气电池的安全性和可靠性,提高运行效率,延长使用寿命,以双路并联式铝空气电池组为研究对象,提出了一种双路冗余并联式电池管理系统(BMS).该系统实现了电池组电压电流在线检测、剩余电量估计、电解液热管理、上位机实时监控、故障报警等智能化管理.当其中一路管理单元出现故障时,另一路管理单元仍能实现对铝空气电池组与外围模块的高精度检测与控制,保障了系统的稳定运行.
其他文献
为有效降低动力电池组最高温度和减小温差,减少液冷板质量和泵的功耗,提出非均匀翅片液冷板设计.Fluent软件建立了非均匀翅片液冷板与动力电池的流动传热耦合模型,通过实验获得电池在5 C放电条件下的产热率,研究该工况下固定几何翅片、X方向非均匀翅片和Y方向非均匀翅片对热管理系统性能的影响,结果表明翅片直径沿Y方向递增可显著改善温度均匀性、降低压力损失和质量.与传统并行微通道设计相比,非均匀翅片液冷板设计使液冷板质量、水泵功耗、温度标准偏差分别降低30.39%、11.2%和3.24%,最高温度降低1.33℃.
通过研究磷酸铁锂微观形貌、电解液配方与极片面密度等因素对电池低温性能的影响,开发出了具有高比能量、高安全性及适应极低温环境的圆柱磷酸铁锂电池.该电池比能量为130.8 Wh/kg.-40℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的60.9%;-45℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的53.6%;60℃条件下以0.2 C放电,容量为常温容量的98.1%;常温下以8 C放电,容量为1 C容量的97.4%;常温下1 C充放电,循环2000次后,容量保持率为86.1%.该电池通过安全性针刺测试.
电芯大倍率充放电,采用液冷进行散热时,会在电芯冷却方向上产生较大温度梯度.基于减少冷却方向温差的目的,通过在已有电芯大面添加散热铝片和石墨烯两种高导热材料的方式,以及优化处于设计阶段电芯的尺寸和直接提高导热系数的方式来提高单电芯在冷却方向上的导热速率.并通过仿真手段研究了上述方式对电芯冷却方向上温差的影响,结果显示:对于三元软包电芯,每个电芯添加一片散热铝片及两片石墨烯时,冷却方向上温差降幅达42%;对于三元方形电芯,每个电芯添加两片石墨烯时,温差降幅达24%.若同时优化处于设计阶段的三元软包电芯的尺寸和