【摘 要】
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本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能.将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能.首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证.接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据.然后结合期望函数和代
【机 构】
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上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620;上海机动车检测认证技术研究中心有限公司,上海 201805;青海交通职业技术学院,青海
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本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能.将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能.首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证.接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据.然后结合期望函数和代理模型对热扩散板配置下的电池模组进行了多目标优化,包括最高温度、最大温差、进出口压差的望小设计以及电池模组成组效率的望大设计,得到热扩散板结构参数和模组进口风速的最优结构配置.相比常规无扩散板配置设计,优化电池模组的最高温度和最大温差分别降低16.12％(6.36℃)和48.48％(2.72℃),并且重量成组效率为87.1％,与常规设计89.73％接近,在保证高成组效率的基础上显著提高了电池模组的温度一致性.
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全球碳中和大背景下,国际能源格局从化石能源绝对主导朝着低碳多能融合发生转变,储能技术作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键技术越来越受到业界高度关注.对比分析了美国、欧盟、日本等主要国家和地区的电化学储能技术战略布局、项目部署和重点示范项目情况.随着我国承诺2030碳达峰、2060碳中和目标,我国政府对电化学储能技术的开发日益重视,先后出台一系列支持政策,启动重大研发项目开展技术研究,并部署了一批电化学储能示范工程.然而,我国虽然在电化学储能制造技术上努力追赶欧、美、日、韩等先进技术国家,但对储能
根据复合材料的疲劳损伤机理,重新定义了疲劳损伤因子.根据这个疲劳损伤因子,提出了一种考虑纤维的含量和温度影响的单向纤维增强复合材料剩余刚度和剩余强度的模型;进而根据室温剩余刚度-剩余强度关联模型引入温度修正参数得到了一定温度下的剩余刚度-剩余强度关联模型,并进一步得到了与剩余刚度相关的剩余强度模型.于是,在建立剩余强度模型时减少了剩余强度的试验量和数据分散性的影响.最后,对现有文献中复合材料疲劳试验数据和剩余强度试验数据进行拟合,证明本文提出的剩余刚度模型和剩余强度模型精确描述了剩余刚度和剩余强度下降的规
压缩空气储能系统因其具有容量大、寿命长、响应快和调节灵活的特点,有着广阔的应用前景.压缩空气储能的释能环节作为气体压力能向机械能转化并最终产生电能的中间环节,其轴系建模与稳定机理与传统发电机组、风力机组、微型燃气轮机等均存在不同之处.为了研究压缩空气储能系统的轴系振荡特性以进一步分析储能并网后电力系统的稳定性问题,重点介绍了一种典型的四级膨胀压缩空气储能系统释能环节结构,建立了其轴系分段集中质量弹簧模型,并推导了相应的轴系标幺模型.对一个10 MW级压缩空气储能系统进行了轴系固有特性分析,得到了其固有振荡
锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一.本文介绍了锌铁液流电池的研究现状,论述其主要优势,重点归纳并分析该电池研究过程存在的主要挑战.锌铁液流电池可以在很宽的pH范围内工作,碱性锌铁液流电池开路电压较高,搭配多孔膜和多孔电极后可以在较高的电流密度下长期循环;酸性锌铁液流电池充分利用了铁离子在酸性介质中溶解度高、电化学性能稳定的优势,但负极侧受pH影响较大;中性锌铁液流电池由于其无毒无害、环境温和逐渐受到关注,与多孔膜结合可有效降低电池成本.无论哪种锌铁液流电池,负极侧都存
近年来,随着电动汽车和储能领域的快速发展,锂离子电容器(LICs)因其高功率密度和相对较高的能量密度而备受关注.五氧化二铌(Nb2O5)因具有高容量和优异的倍率性能等特点,而成为最重要的负极材料之一.然而,目前报道的Nb2O5基负极材料的合成均需要复杂的制造工艺或做特殊处理.因此,本工作开发了一种通过氧化多层Nb2C MXene材料快速合成多层Nb2O5纳米片的方法.借助X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜技术(SEM)、比表面积分析、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术等测试表征手段,对所制得的多层
“碳达峰、碳中和”背景下,新能源发电将成为未来电力系统中的主要发电形式.然而,其随机性与波动性增加了电网不同时间尺度上的运行备用需求.抽水蓄能作为成熟的储能技术之一,具有调节速度快、容量大等优势,在电网辅助服务中的作用已备受重视.然而,抽蓄电站在电能量市场与各类辅助服务市场中的运行策略、收益最大化问题还有待深入研究.为此,本工作在电力市场环境下建立了抽蓄电站参与电能量市场与多时间尺度备用市场的优化决策模型,并着重分析了备用补偿价格对其运行策略的影响,为抽蓄电站参与电力市场的运行决策提供了解决方案.算例分析
储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现“碳达峰”“碳中和”中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,总结了各类电池-超级电容器混合储能系统,分析了混合储能系统在电网储能、新能源汽车、轨道交通等领域的应用.详细分析了电池-超级电容器混合储能系统关键技术,包括混合储能系统控制和能量管理,总结了
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