• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

小型UUV电池组热仿真与试验

盛兆华 刘亚兵 杨 军

盛兆华, 刘亚兵, 杨 军. 小型UUV电池组热仿真与试验[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(6): 725-732. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.06.012
引用本文: 盛兆华, 刘亚兵, 杨 军. 小型UUV电池组热仿真与试验[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(6): 725-732. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.06.012
SHENG Zhao-hua, LIU Ya-bing, YANG Jun. Thermal Simulation and Experiment of Small UUV Battery Pack[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(6): 725-732. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.06.012
Citation: SHENG Zhao-hua, LIU Ya-bing, YANG Jun. Thermal Simulation and Experiment of Small UUV Battery Pack[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(6): 725-732. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.06.012

小型UUV电池组热仿真与试验

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.06.012
详细信息
    作者简介:

    盛兆华(1992-), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为水下航行器动力推进技术.

  • 中图分类号: TJ630 TB131

Thermal Simulation and Experiment of Small UUV Battery Pack

  • 摘要: 小型无人水下航行器(UUV)电池组一般使用18650锂离子电池成组, 其产热特性直接影响使用性能与热安全。为了更好地指导电池组的散热设计和安全策略制定, 深入研究其产热特性十分重要。文中搭建了圆柱形锂离子电池单体等效电路-热耦合模型, 辨识了18650电池单体等效电路参数和热参数。针对小型UUV电池组进行了热仿真和试验研究, 结果显示仿真和试验结果吻合度较高, 证明了等效电路-热耦合模型的有效性, 可为UUV电池组热管理提供技术参考。

     

  • [1] 陈虎, 熊辉, 厉运杰, 等. 锂离子电池产热特性研究进展[J]. 储能科学与技术, 2019(S1): 49-55.

    Chen Hu, Xiong Hui, Li Yun-jie, et al. Research Progress on Thermogenic Characteristics of Lithium-Ion Batteries[J]. En-ergy Storage Science and Technology, 2019(S1): 49-55.
    [2] 胡晓松, 唐小林. 电动车辆锂离子动力电池建模方法综述[J]. 机械工程学报, 2017, 53(16): 20-31.

    Hu Xiao-song, Tang Xiao-lin. Review of Modeling Tech-niques for Lithium-Ion Traction Batteries in Electric Vehicles[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(16): 20-31.
    [3] 马龙, 文华. 锂离子电池温度变化过程仿真与验证[J]. 储能科学与技术, 2018, 7(4): 712-717.

    Ma Long, Wen Hua. Simulation and Verification of Lith-ium-Ion Battery Temperature Changing Process[J]. Energy Storage Science and Technology, 2018, 7(4): 712-717.
    [4] 宋丽, 魏学哲, 戴海峰, 等. 锂离子电池单体热模型研究动态[J]. 汽车工程, 2013, 35(3): 258-291.

    Song Li, Wei Xue-zhe, Dai Hai-feng, et al. Review on the Research of Thermal Models for Lithium Ion Battery Cell [J]. Automotive Engineering, 2013, 35(3): 258-291.
    [5] 甘云华, 谭梅鲜, 梁嘉林, 等. 恒功率放电下锂离子电池的产热特性[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2020, 48(7): 1-8.

    Gan Yun-hua, Tan Mei-xian, Liang Jia-lin, et al. Analysis on Heat Generation in a Lithium-Ion Battery Under Constant Power Discharging[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2020, 48(7): 1-8.
    [6] 李顶根, 邹时波, 徐鹏, 等. 不同热管理方案下锂离子电池模组温度特性分析[J]. 汽车工程学报, 2020, 10(2): 98-106.

    Li Ding-gen, Zou Shi-bo, Xu Peng, et al. Analysis of Temperature Characteristics of Lithium Ion Battery Modules under Different Thermal Management Schemes[J]. Chinese Journal of Automotive Engineering, 2020, 10(2): 98-106.
    [7] 汤依伟, 艾亮, 程昀, 等. 锂离子动力电池高倍率充放电过程中弛豫行为的仿真[J]. 物理学报, 2016, 65(5): 1-10.

    Tang Yi-wei, Ai Liang, Cheng Yun, et al. Relaxation Behavior Simulation of Power Lithium-Ion Battery in High-Rate Charging-Discharging Process[J]. Acta Physica Sinica, 2016, 65(5): 1-10.
    [8] 汤依伟, 贾明, 程昀, 等. 基于电化学与热能的耦合关系演算聚合物锂离子动力电池的温度状态及分布[J]. 物理学报, 2013, 62(15): 1-10.

    Tang Yi-wei, Jia Ming, Cheng Yun, et al. Estimation of Temperature Distribution of the Polymer Lithium-Ion Power Battery Based on the Coupling Relationship between Electrochemistry and Heat[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(15): 1-10.
    [9] 王明强, 郭月明, 许淘淘, 等. 锂离子动力电池组发热功率试验研究[J]. 汽车与部件, 2020(5): 69-72.

    Wang Ming-qiang, Guo Yue-ming, Xu Tao-tao, et al. Ex-periment Research on the Heating Power of Lithium-ion Battery Module[J]. Automobile Parts, 2020(5): 69-72.
    [10] 熊会元, 郭子庆, 杨锋, 等. 基于动态生热模型的18650 电池温度场建模仿真[J]. 电源技术, 2020, 44(2): 176-179.

    Xiong Hui-yuan, Guo Zi-qing, Yang Feng, et al. Temperature Field Modeling and Simulation of 18650 Power Battery Based on Dynamic Thermogenesis Model[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2020, 44(2): 176-179.
    [11] Quinn J B, Waldmann T, Richter Z, et al. Energy Density of Cylindrical Li-Ion Cells: A Comparison of Commercial 18650 to the 21700 Cells[J]. Journal of the Electrochemical Society, 2018, 165(14): A3284-A3291.
    [12] 程夕明, 唐宇, 王寿群. 锂离子电池热物性参数测量方法综述[J]. 机械工程学报, 2019, 55(14): 140-150.

    Cheng Xi-ming, Tang Yu, Wang Shou-qun. Thermophysical Parameter Measurements for Lithium-Ion Batteries: A Review[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2019, 55(14): 140-150.
    [13] 陈英杰, 杨耕, 刘旭. 恒流环境下锂离子电池热参数估计[J]. 电机与控制学报, 2019, 23(6): 1-9.

    Chen Ying-jie, Yang Geng, Liu Xu. Thermal Parameters Estimation of Lithium-Ion Batteries under Constant Current Conditions[J]. Electric Machines and Control, 2019, 23(6): 1-9.
    [14] 侯永涛, 赛羊羊, 孟令斐, 等. 纯电动汽车锂离子电池热效应的建模及仿真[J]. 电源技术, 2016, 40(6): 1185-1188.

    Hou Yong-tao, Sai Yang-yang, Meng Ling-fei, et al. Modeling and Simulation of Thermal Effects of Lithium-Ion Battery for Electric Vehicles[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2016, 40(6): 1185-1188.
    [15] 闫回想, 甘小燕, 武鸿辉, 等. 基于二阶Thevenin 模型的锂电池建模仿真[J]. 江苏大学学报(自然科学版), 2018, 39(4): 403-408.

    Yan Hui-xiang, Gan Xiao-yan, Wu Hong-hui, et al. Modeling and Simulation of Lithium Battery Based on Second Order Thevenin Model[J]. Journal of Jiangsu University(Natural Science Edition), 2018, 39(4): 403-408.
    [16] Lin X, Perez H E, Mohan S, et al. A Lumped-Parameter Electro-Thermal Model for Cylindrical Batteries[J]. Journal of Power Sources, 2014(257): 1-11.
    [17] 王艳峰. 水下航行器电池舱段热过程研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2014.
    [18] 张立军, 李文博, 程洪正. 三维锂离子单电池电化学-热耦合模型[J]. 电源技术, 2016, 40(7): 1362-1367.

    Zhang Li-jun, Li Wen-bo, Cheng Hong-zheng. Coupled Thermal-Electrochemical Model of 3D Lithium-Ion Battery[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2016, 40(7): 1362-1367.

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  177
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量:  99
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-06
  • 修回日期:  2021-12-06
  • 刊出日期:  2021-12-31

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号