飞机锂离子蓄电池热特性研究
发布时间：2021-07-17 13:35
随着飞机先进性的不断提高,机载电子负载大幅增长,飞机电源系统的重要性提升到新的高度。蓄电池作为飞机电源系统的重要组成部分,在飞机处于应急状态时为关键设备进行供电,其性能好坏直接影响飞行安全。温度是影响蓄电池性能的重要因素,供电过程中伴随着大量的热产生,若不采取有效的热管理措施,蓄电池温度过高不仅会影响电池性能和使用寿命,也会对飞行安全造成影响,因此研究蓄电池热特性、优化蓄电池组散热是有重要意义的。本文在对飞机锂离子蓄电池系统和其核心组件锂离子蓄电池的结构、工作原理、工作特性等分析的基础上,选取型号为ICP45的钴酸锂离子蓄电池作为研究对象,建立了蓄电池热电耦合模型进行热特性研究。首先建立Thevenin等效电路模型,在Matlab/Simulink中搭建蓄电池充放电仿真系统,探究温度对锂离子蓄电池充放电性能的影响,根据仿真结果得出蓄电池的最佳温度区间。其次,在SolidWorks中分别搭建了单体蓄电池和蓄电池组的热仿真模型,确定蓄电池密度、比热容、热源和各向导热系数等参数,在UDF中完成等效电路模型参数和热模型参数的耦合编译后,在Fluent中实现对锂离子蓄电池热特性的研究,并分析了不...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多电飞机锉离子蓄电池的应用历程
系统系统的组成及工作原理的装置，完成飞行功能需要众多设备在用电设备越来越多，飞机电源系统的重、二次电源、辅助电源及应急电源。应飞机蓄电池成为应急电源，向机上重要的可靠性，每组蓄电池内都装有相应的电池系统一般由蓄电池、蓄电池监控组效应电流传感器 HECS、监控单元 BMJ3 和蓄电池充电单元等。飞机蓄电池系图如图 2.2 所示。
组件还会将测量的相关数值上传给机上其他系统，用现温度过高或过低时，蓄电池监控组件将检测到的信告警显示屏就会出现相应的告警信息。各BMU的主要表 2. 1 各 BMU 的主要功能元 主要功能1自检功能和检测和监控蓄电池充/放电过程的电电流、温度信息，若出现异常状况，向 BCU 发止信号。2自检和过充监控。当出现异常时向 BCU 发送禁电信号。3自检和过充监控。蓄电池电压过高时，BMU开内置接触器，结束充电。4自检、过度放电和充电电流监控。当蓄电池电低或充电电流过大时，锁存信号并结束放电或电池的主要功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车锂动力电池热模型及仿真研究[J]. 汤彬,陈李军,朱阳. 内燃机与配件. 2018(23)
[2]磷酸铁锂蓄电池充电原理及特性研究[J]. 宋真玉. 汽车实用技术. 2018(21)
[3]相变材料和液冷耦合散热的锂电池热管理研究[J]. 姜贵文,李敬会,黄菊花,曹铭,刘明春. 电源技术. 2018(10)
[4]基于热电耦合模型的锂电池内核温度估计[J]. 马彦,高肖璟. 中北大学学报(自然科学版). 2018(05)
[5]层叠式锂离子电池二维热模型研究[J]. 彭敏,申文静,罗兆东. 电源技术. 2018(09)
[6]基于3D有限元的动力锂电池组散热分析[J]. 何娇娇,毛俊雯. 湖州师范学院学报. 2018(08)
[7]内阻取值方式对锂电池热模型精度的影响[J]. 陈龙,李海君,杨桃,栗欢欢. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(06)
[8]航空锂离子电池内阻测试研究[J]. 刘力舟,王顺利,张方亮,潘俊铖,裴世杰. 电源技术. 2018(01)
[9]基于不同工况温升规律分析的锂电池组散热方案优化[J]. 孙蕾,林歆悠. 机械设计与制造. 2017(10)
[10]航空钴酸锂电池的温度特性研究[J]. 梁奇,于春梅,王顺利. 电源技术. 2017(09)
博士论文
[1]锂离子电池产热和热诱导失控特性实验研究[D]. 吴唐琴.中国科学技术大学 2018
[2]锂离子动力电池管理系统关键技术研究[D]. 李泉.湖南大学 2017
[3]锂离子电池的热效应及其安全性能的研究[D]. 黄倩.复旦大学 2007
硕士论文
[1]细水雾抑制空运锂电池热失控机理及适航性研究[D]. 曹文杰.中国民航大学 2018
[2]相变散热在锂离子电池热管理中的应用[D]. 南爵.电子科技大学 2016
[3]锂离子动力电池热状态研究[D]. 许建青.浙江大学 2016
[4]电动汽车用锂电池三维热物理模型及其应用研究[D]. 许笑天.清华大学 2015
[5]动力用锂离子电池的热效应分析[D]. 郑潇洁.北京交通大学 2012
[6]基于ARM9的蓄电池管理系统的研究[D]. 陈贵峰.河北农业大学 2011
本文编号：3288275
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多电飞机锉离子蓄电池的应用历程
系统系统的组成及工作原理的装置，完成飞行功能需要众多设备在用电设备越来越多，飞机电源系统的重、二次电源、辅助电源及应急电源。应飞机蓄电池成为应急电源，向机上重要的可靠性，每组蓄电池内都装有相应的电池系统一般由蓄电池、蓄电池监控组效应电流传感器 HECS、监控单元 BMJ3 和蓄电池充电单元等。飞机蓄电池系图如图 2.2 所示。
组件还会将测量的相关数值上传给机上其他系统，用现温度过高或过低时，蓄电池监控组件将检测到的信告警显示屏就会出现相应的告警信息。各BMU的主要表 2. 1 各 BMU 的主要功能元 主要功能1自检功能和检测和监控蓄电池充/放电过程的电电流、温度信息，若出现异常状况，向 BCU 发止信号。2自检和过充监控。当出现异常时向 BCU 发送禁电信号。3自检和过充监控。蓄电池电压过高时，BMU开内置接触器，结束充电。4自检、过度放电和充电电流监控。当蓄电池电低或充电电流过大时，锁存信号并结束放电或电池的主要功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车锂动力电池热模型及仿真研究[J]. 汤彬,陈李军,朱阳. 内燃机与配件. 2018(23)
[2]磷酸铁锂蓄电池充电原理及特性研究[J]. 宋真玉. 汽车实用技术. 2018(21)
[3]相变材料和液冷耦合散热的锂电池热管理研究[J]. 姜贵文,李敬会,黄菊花,曹铭,刘明春. 电源技术. 2018(10)
[4]基于热电耦合模型的锂电池内核温度估计[J]. 马彦,高肖璟. 中北大学学报(自然科学版). 2018(05)
[5]层叠式锂离子电池二维热模型研究[J]. 彭敏,申文静,罗兆东. 电源技术. 2018(09)
[6]基于3D有限元的动力锂电池组散热分析[J]. 何娇娇,毛俊雯. 湖州师范学院学报. 2018(08)
[7]内阻取值方式对锂电池热模型精度的影响[J]. 陈龙,李海君,杨桃,栗欢欢. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(06)
[8]航空锂离子电池内阻测试研究[J]. 刘力舟,王顺利,张方亮,潘俊铖,裴世杰. 电源技术. 2018(01)
[9]基于不同工况温升规律分析的锂电池组散热方案优化[J]. 孙蕾,林歆悠. 机械设计与制造. 2017(10)
[10]航空钴酸锂电池的温度特性研究[J]. 梁奇,于春梅,王顺利. 电源技术. 2017(09)
博士论文
[1]锂离子电池产热和热诱导失控特性实验研究[D]. 吴唐琴.中国科学技术大学 2018
[2]锂离子动力电池管理系统关键技术研究[D]. 李泉.湖南大学 2017
[3]锂离子电池的热效应及其安全性能的研究[D]. 黄倩.复旦大学 2007
硕士论文
[1]细水雾抑制空运锂电池热失控机理及适航性研究[D]. 曹文杰.中国民航大学 2018
[2]相变散热在锂离子电池热管理中的应用[D]. 南爵.电子科技大学 2016
[3]锂离子动力电池热状态研究[D]. 许建青.浙江大学 2016
[4]电动汽车用锂电池三维热物理模型及其应用研究[D]. 许笑天.清华大学 2015
[5]动力用锂离子电池的热效应分析[D]. 郑潇洁.北京交通大学 2012
[6]基于ARM9的蓄电池管理系统的研究[D]. 陈贵峰.河北农业大学 2011
本文编号：3288275
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