检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锂离子电池外部短路电压行为预测模型评价

机械工程学报 2023年第2期59卷 199-211页

作者：燕润博孙立清杨瑞鑫熊瑞北京理工大学机械与车辆学院北京100081

锂离子电池外部短路瞬间产生大电流引发安全事故频繁发生,精确的模型是风险预警的基础。围绕外部短路故障,从不同初始荷电状态(State of charge,SOC)、不同温度两方面开展了Thevenin等效电路模型与单粒子电化学模型的电压预测精度评价... 详细信息

锂离子电池外部短路瞬间产生大电流引发安全事故频繁发生,精确的模型是风险预警的基础。围绕外部短路故障,从不同初始荷电状态(State of charge,SOC)、不同温度两方面开展了Thevenin等效电路模型与单粒子电化学模型的电压预测精度评价与复杂性对比。结果表明,Thevenin模型精度随初始SOC降低而下降,随环境温度升高上升;单粒子模型精度受初始SOC影响较小,随温度升高先上升后下降。针对Thevenin模型短路中精度下降等问题,提出了应用电感元件的模型优化方法。模型方均根误差小于60 mV,精度提升了76%;针对单粒子模型在外部短路大电流中精度变差的问题,提出了使用双电层放电和锂离子扩散限制进行建模的模型优化方法。模型方均根误差小于40 mV,精度提升了64%。优化后的模型分析结果表明:Thevenin模型实时性高,单粒子模型弥补了电池漏液时Thevenin模型的失效,但计算复杂;前者可用在外部短路的前期诊断和预警中,后者可用在外部短路发生后的热管理或热安全研究中。

关键词：锂离子电池电池安全外部短路模型性能评价模型优化

外部短路诱发锂离子电池热失控行为特征及机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

外部短路诱发锂离子电池热失控行为特征及机理研究

作者：赵亚兵兰州理工大学

学位级别：硕士

与传统燃油汽车相比,新能源电动汽车在交通领域可以有效减少碳排放。锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势是新能源电动汽车的首选动力源。然而,锂离子电池的安全问题不断发生,成为限制其应用和发展的主要因素之一... 详细信息

与传统燃油汽车相比,新能源电动汽车在交通领域可以有效减少碳排放。锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势是新能源电动汽车的首选动力源。然而,锂离子电池的安全问题不断发生,成为限制其应用和发展的主要因素之一。新能源汽车着火的主要原因为电池热失控,而热失控的诱因分为:外部短路、内部短路、过充电和过放电。本文针对锂离子电池外部短路热失控行为开展了一系列的实验研究,从宏观特性及微观离子输运两个方面探究外部短路时电池的故障机理,开展的工作及主要结果如下:(1)实验探究了不同放电倍率、运行温度对电池电化学特性及热特性的影响,对比分析了磷酸铁锂电池与三元电池、电极厚度不同的电池之间的性能差异。磷酸铁锂电池在低倍率范围内(0.5-1C)具有较小的电压降,而三元电池电压降较大;当高倍率放电时(≥2C),情况相反。此外,高温环境对磷酸铁锂电池的产热影响较大,而对三元电池影响较小。当电池电极厚度增大时,电池内阻增大,导致电池温度上升。(2)实验研究了磷酸铁锂电池在不同外部短路电流下的特性,同时对短路未损坏电池的循环性能及其潜在的热失控风险进行了评估。结果表明,电池的温升和温升速率与短路电流和初始荷电状态显著相关。根据电极的电子显微扫描图像,发现短路会导致电解质消耗、金属沉积、电极颗粒破裂、隔膜闭合。短路后未损坏的电池,由于欧姆电阻降低和极化效应的减弱,容量会再次恢复。然而,当第一次短路过程中未损坏的电池经历二次短路时,电池表现出比新电池更大的电压降、更快的温升速率。(3)实验研究了不同电极厚度的电池老化后外部短路热失控行为。分析了不同电极厚度电池循环老化特性以及老化后电池的外部短路热失控特征。电极较厚的电池循环后,欧姆内阻、极化内阻增大,原因在于正极材料的开裂及电解质膜的生成,堵塞了离子扩散的孔隙。电池老化后进行外部短路时,由于循环过程电解质的消耗,电极较厚的电池未发生电解液泄露现象,隔膜收缩后孔隙关闭切断了正负极之间的反应,电池升温停止。

关键词：锂离子电池外部短路热失控电化学-热特性

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

外部短路冲击下瓦斯保护动作性能研究

高压电器 2019年第1期55卷 120-127,134页

作者：周丹李正圆孙文星林春耀杨贤郝治国广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080 西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049

作为变压器的非电量主保护,瓦斯保护动作可靠性一直处于较低水平。近年来,外部短路冲击下瓦斯继电器误动跳闸的事故屡次发生,威胁变压器运行效率。为揭示瓦斯保护误动的本质原因,从绕组发热和振动入手,仿真研究了短路穿越电流对变压器... 详细信息

作为变压器的非电量主保护,瓦斯保护动作可靠性一直处于较低水平。近年来,外部短路冲击下瓦斯继电器误动跳闸的事故屡次发生,威胁变压器运行效率。为揭示瓦斯保护误动的本质原因,从绕组发热和振动入手,仿真研究了短路穿越电流对变压器内部油流和瓦斯保护的影响。为研究短路电流热效应对变压器内部油流的影响,采用有限体积法仿真计算了外部故障状态下变压器内部热场与流场耦合作用下的散热过程及流场变化。为分析绕组振动对油流的影响,仿真计算了外部短路情况下绕组的动态电磁力及振动位移,考虑流固耦合作用,计算求解了绕组振动引起的流场变化。结果表明,部件发热对变压器内部油流的驱动是持续性的,但短路电流的热效应对油流的驱动尚不足以引起瓦斯保护误动;绕组振动对油流的冲击更强烈且迅速,可能导致瓦斯保护误动。外部短路冲击下变压器的瞬态热场及流场的仿真计算分析在国内外均属首次开展,相关研究方法及结果可为瓦斯保护性能改进及提高提供参考依据。

关键词：油浸式变压器瓦斯保护外部短路温度场流场

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

动力电池外部短路故障热-力影响与分析

机械工程学报 2019年第2期55卷 115-125页

作者：熊瑞马骕骁杨瑞鑫陈泽宇北京理工大学机械与车辆学院电动车辆国家工程实验室北京100081

动力电池安全性问题因电动汽车安全事故频发而备受关注,短路故障则被认为是大部分动力电池安全事故发生的主要原因。针对外部短路故障,以某圆柱形锂离子动力电池为研究对象,根据能量守恒定律,建立动力电池在外部短路情况下的三维热模型... 详细信息

动力电池安全性问题因电动汽车安全事故频发而备受关注,短路故障则被认为是大部分动力电池安全事故发生的主要原因。针对外部短路故障,以某圆柱形锂离子动力电池为研究对象,根据能量守恒定律,建立动力电池在外部短路情况下的三维热模型,获取动力电池单体的内外温度场分布,并在此基础上建立热-力模型,仿真分析动力电池内部热应力分布,计算结果表明:在25℃下动力电池两端内部活性材料与壳体的接触部位产生最大热应力,热应力随时间变化趋势与表面温度变化一致,且处于低段初始荷电状态(State of charge,SOC)动力电池的峰值热应力较高。该模型的应用可以为同类型动力电池节约测试成本、结构优化减少热应力以增加安全性提供一定的指导作用,并提高对外部短路的动力电池响应规律的认识。

关键词：电动汽车锂离子电池外部短路热-力模型

锂离子动力电池外部短路测试平台开发与试验分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电气工程学报 2021年第1期16卷 103-118页

作者：杨瑞鑫熊瑞孙逢春北京理工大学机械与车辆学院北京100081

动力电池安全性是制约电动汽车发展的关键因素,近年来由动力电池引发的安全事故引起了极高的公众关注度。动力电池外部短路是电动汽车安全事故主因之一,也是触发电池热失控的重要诱因之一。针对某商用锂离子动力电池,开发了动力电池外... 详细信息

动力电池安全性是制约电动汽车发展的关键因素,近年来由动力电池引发的安全事故引起了极高的公众关注度。动力电池外部短路是电动汽车安全事故主因之一,也是触发电池热失控的重要诱因之一。针对某商用锂离子动力电池,开发了动力电池外部短路测试平台,系统性地开展了不同初始荷电状态(State of charge,SOC)、环境温度、短路电阻值、短路时间和老化状态条件下动力电池单体和系统的外部短路试验,数据分析揭示了外部短路下动力电池的电-热特性及其失效行为的演变规律。研究将为动力电池外部短路故障数据库的建立、建模、故障诊断及温升预测的研究提供数据支撑,为动力电池安全管理提供指导。

关键词：电动汽车锂离子电池外部短路外部短路试验外部短路特性

基于极限学习机的电动汽车锂离子动力电池外部短路热模型研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Engineering 2021年第3期 266-289页

作者：杨瑞鑫熊瑞 Weixiang Shen Xinfan Lin National Engineering Laboratory for Electric Vehicles School of Mechanical Engineering Beijing Institute of Technology Faculty of Science Engineering and Technology Swinburne University of Technology Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of California

锂离子动力电池外部短路(ESC)是电动汽车常见且严重的电气故障之一。为此,本文提出了一种新型电池热模型以准确刻画动力电池外部短路发生后的温度行为。主要工作如下:在不同电池荷电状态和环境温度下,设计并系统地开展了动力电池外部短... 详细信息

锂离子动力电池外部短路(ESC)是电动汽车常见且严重的电气故障之一。为此,本文提出了一种新型电池热模型以准确刻画动力电池外部短路发生后的温度行为。主要工作如下:在不同电池荷电状态和环境温度下,设计并系统地开展了动力电池外部短路实验;为保证模型参数的物理意义和模型的精准性,利用集总参数热模型替换经典极限学习机中的激活函数,构建了基于极限学习机的电池热(ELMT)模型,实现了模型无需迭代调节参数和模型参数就可以具备物理属性的双重优势,极大提高了模型计算效率与准确度;为了评估模型改进的必要性,比较了极限学习机热模型与遗传算法参数化的多集总参数热(MLT)模型。结果表明,ELMT模型相比MLT模型具有更优异的计算效率以及拟合、预测精度。其中,ELMT模型拟合和预测电池温度的均方根误差分别为0.65℃和3.95℃,MLT模型拟合和预测电池温度的均方根误差分别为3.97℃和6.11℃。

关键词：电动汽车电池安全外部短路温升预测极限学习机

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

外部短路和过放电对锂离子电池安全的影响

黑龙江科技信息 2017年第14期 69-70页

作者：柳升龙武国良国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030

外部短路和过放电是影响锂离子电池安全的两个重要因素。本研究以锂离子电池40Ah为对象,进行过放电测试;以锂离子电池5Ah为对象,进行过外部短路测试,测试结果证实了外部短路和过放电对锂离子电池的安全性影响很大。提出一点建议,防止锂... 详细信息

外部短路和过放电是影响锂离子电池安全的两个重要因素。本研究以锂离子电池40Ah为对象,进行过放电测试;以锂离子电池5Ah为对象,进行过外部短路测试,测试结果证实了外部短路和过放电对锂离子电池的安全性影响很大。提出一点建议,防止锂离子电池过放电电行为发生;提出两点建议,防止锂离子电池外部短路行为发生。

关键词：锂离子电池影响外部短路过放电安全