电动微耕机锂电池组热特性的研究

以单体锂电池组成的电池组作为能量源的电动微耕机,其续航、寿命及安全性与电池组工作时的最高温度、最大温差紧密相关。为此,对一款新研发的耕深可达10cm的电动微耕机的电池组建立了仿真模型,并以电池组的最高温度及最大温差作为电池组热特性的评估参数,仿真分析了放电倍率、电池间隙及环境温度对电池组热特性的影响;通过田间试验测得耕作时的放电电流,并以此电流值仿真分析了电池组的热特性。结果表明:放电倍率及环境温度对电动微耕机电池组的热特性影响较大,电池间隙对电动微耕机电池组的热特性影响相对较小;环境温度为35℃时,以实际耕作电流值放电1 700s,电池组最高温度为54.615℃,最大温差为9.741℃,远超锂电池适宜工作的温度上限40℃及温差上限5℃。因此,必须对电池组做出调整。该研究可为电动微耕机电池组热特性的分析及散热系统的设计提供参考。     

基于CFD的车用锂离子电池组散热特性仿真研究

研究了车用锂离子动力电池组风冷散热流场的计算流体动力学仿真计算方法 ,并以某气电混合动力电动客车为对象,建立了其电池系统的几何模型、电池热效应模型、传热数学模型,进而对该系统进行了CFD仿真计算,得到了散热系统的空气流场、温度场以及电池的温度分布。探讨了系统的散热特性,并分析了影响散热系统内电池散热的主要因素,为车用动力电池热管理系统的结构设计及改进提供技术支持。     

锂离子电池模组水冷散热结构分析

针对大容量锂离子电池工作时的温升问题,根据锂离子电池的生热原理和传热机制,设计了由单体电池组成电池模组时的2种不同水道结构的液冷散热方案,并通过有限元软件ANSYS Fluent模拟分析了2种方案电池模组在不同放电倍率下的温度场。结果表明,随着电池放电倍率的增加,电池模组的温度逐渐提高,温差也越大,从0.5C放电倍率下温差为1℃增加到2C放电倍率下的8℃,相比之下,方案A的冷却效果更好,且方案A的水道压降小,有利于冷却液在循环系统中循环散热。随后,对方案A中不同进口速度进行分析。结果表明,随着进口速度的增大,电池模组最高温度与最大温差都减小,冷却效果更好。     

热管用于锂离子电池组散热性能的研究

将风冷散热与热管技术结合,设计一组三并四串的21700型锂离子电池散热模块,通过实验研究该电池散热模块的散热性能,并与模拟散热模块研究性能结果进行对比。结果表明:当热管长度为50mm时,在不同环境温度(15,25,30℃)和不同放电倍率(1C,2C,3C)下,均能满足电池散热性能要求。实验与模拟结果对比两者温度变化趋势基本相似,确保了电池组散热模型的准确性,为未来的模拟优化测试提供了依据。     

汽车动力电池组散热性能仿真分析

利用多物理场仿真软件COMSOL建立动力电池组散热模型,研究了自行设计的电池组热管理系统的冷却性能。通过自行设计的实验系统,验证了仿真模型的可靠性。分析了管道直径、环境温度以及不同布管方式等对电池组热性能的影响规律。结果表明,电池热管理系统可以有效地降低电池组的最高温度和最大温差,从而改善电池组温度场的均匀性。研究结论可用于动力电池组冷却系统结构参数的优化。     

液冷板锂电池模组温均性的模拟和优化

为了研究动力电池液冷板的散热效果,借助数值模拟的方法,针对实际工况,设置了电池放电倍率、冷却液入口温度和流速为变量,分析了液冷式电池组的散热效果。并在原有的液冷板基础上,通过改变其结构进行优化。结果显示,优化后的液冷板电池组内的温度差下降,电池组保持在一个理想状态下进行散热。     

镍氢动力电池模块散热性能仿真与试验

通过建立电动汽车镍氢动力电池模块散热结构的三维模型,对电动汽车强制风冷1.5C充电时镍氢动力电池模块的温度场进行了数值模拟,然后搭建实物平台进行测试。两者结果对比表明,温度变化趋势差距不大,表明所建立的镍氢动力电池模块温度场模型的合理性。基于该基础,提出镍氢动力电池模块散热结构的改进方案并再次进行数值模拟,改进后的镍氢动力电池模块散热效果良好:电池组的最高温度从46℃降至33℃,电池之间的温差在6℃以内。     

储能集装箱双向风冷散热系统研究

针对目前储能集装箱电池仓电池组工作温度过高及温度一致性不足的问题,通过建立合适的散热系统来维持电池组最佳工作范围以及提高其温度一致性.基于Fluent软件搭建模型,在针对储能集装箱尤其是其电池仓部分的散热系统进行仿真模拟研究的基础上,对储能集装箱安全性及高适应性进行了分析.采用双向风冷作为散热方式,通过温场、流场分析散...     

液冷锂电池组温度均衡性研究

针对锂电池组在散热过程中易造成温差过大的问题,对提升电池组温度均衡性展开研究.通过实验获得电池内阻与SOC的动态变化关系,计算得出电池生热速率,分析不同冷板高度和冷却液流速对电池组温度的影响,并在此基础上优化冷板结构.结果表明,增大冷板高度和冷却液流速对提升电池组温度均衡性有积极影响,且高度呈梯度变化的冷板结构,温度均...     

动力电池热管理系统仿真及热调控方法研究

通过构建液冷式电动汽车电池热管理系统一维仿真模型,探究该系统对高倍率运行中电池组的冷却效果及关键影响因素,基于数值模拟综合研究了乙二醇冷却液流量、入口温度、浓度因素以及冷却介入时间和主动阈值控制的热调控方式对电池热性能的影响规律。结果表明,电池温度随液流量的增大和浓度的减小而降低,但存在边际效应。室温下冷却液入口温度每降低1.0℃,电池温度平均下降0.8±0.1℃,影响较显著。延后冷却介入时间对电池的起始冷却温度影响较大,且使电池温度曲线呈现先降后升趋势,而主动阈值控制能进一步减少系统工作时间,提高整体运行效率。     

电池模组复合液冷散热的实验研究与数值分析

针对一种新型复合液冷散热的圆柱电池模组进行了实验与数值研究.电池模组内106颗圆柱电池正交排列,电池的底部通过电绝缘板与液冷板连接,中上部通过热扩散板以及导热柱与底部的液冷板相连.在单体电池3C放电、液冷流量为10 L/min时,实验测得电池模组的最高温度约为41.99℃,而相同条件下的数值仿真结果则为41.86℃,表...     

车用动力电池液冷系统优化设计

以车用动力电池包为研究对象,对不同环境温度下的主动式液冷系统电池包进行热流场分析。由仿真数据得出,在环境与冷却液温差更大的工况下,电池上部和远离冷板流道的区域散热性能更差。通过优化冷却板管道结构,设定适中的进液流量和定时对换冷却液流向等措施对动力电池液冷系统进行优化设计。仿真结果表明,以上措施均可以在恶劣的工况下有效降低电池模块最高温升和不同电池之间的最大温差。     

螺旋风送装置风箱结构设计与试验

基于风箱气流在上下出风口风速差异大、存在风箱出风均匀性差，以及整机施药时液滴分布不均匀的问题，提出运用风箱进风口和出风口的布置、尺寸改变气流流向的方式并设计了一种风箱。利用SolidWorks和Fluent搭建仿真模型，设计三因素三水平正交试验优化风箱内部结构布置和流体分布状态，以入口风速、入口位置、圆角半径为变量，以各出风口风速变异系数作为评价指标，将正交试验结果利用Design-Expert进行方差分析和响应曲面分析。试验结果表明：对风箱出风口风速变异系数影响主次顺序为入口风速、入口位置、圆角半径，入口风速为30m/s,圆角半径为5mm,入风口位置为O点，各个出风口出风速度变异系数小，出风均匀性好，仿真与实际测试值线性相关且仿真结果准确。     

电动拖拉机综合台架试验系统设计与试验

电动拖拉机试验具有测试对象多和物理系统复杂的特点,单一试验系统不能满足电动拖拉机性能测试要求。根据电动拖拉机作业特点,通过分析其动力传动系统数学模型,确定了以电动机效率、电池组放电特性为测试变量的设计任务。采用模块化方法,设计了能源系统试验模块、动力系统试验模块和电动拖拉机综合试验系统整体方案。通过研究试验系统总体参数设计方法,得到了加载电动机、电池测试系统和直流电池模拟器等部件的参数计算模型。通过试验系统硬件选型匹配,设计了可满足90 k W以下电动拖拉机性能测试的试验系统。在该试验平台进行了电动拖拉机性能台架试验,结果表明:试验测试误差与前期仿真分析误差在10%以内,设计的综合台架试验系统对电动拖拉机部件性能测试的适用性较好,满足整机性能分析和标定的试验需求。     

浅析电动微耕机发展现状

随着农业结构调整,我国温室大棚面积已居世界第1位。国内温室大棚多处于丘陵山区,受地形影响,大型农业机械无法进入大棚内正常作业,因此微耕机得以大量使用。目前市场上微耕机动力源大多为内燃机,作业时不仅会造成环境污染,还会伴随着振动和噪声,而电动微耕机很好地弥补了这些缺陷,研究团队分析了我国电动微耕机的现状,阐述了电动微耕机相对于传统燃油微耕机在温室大棚生产作业中的优势,探讨了电动微耕机需要解决的问题,并提出了相关发展建议。电动微耕机由于无污染、零排放、高效益等优势,解决了传统微耕机的噪声大、振动高等问题,极大地减轻了作业人员的劳动强度,降低了对作业人员的危害,更好地适应了温室大棚的生产作业环境,应用前景广阔,有利于助推乡村振兴战略发展。     

花椒采收机设计与试验

为解决花椒收获过程中的摘净率低、损伤率高的问题,在现有结构基础上,基于梳刷摘果原理对采摘装置、传动装置等零部件进行设计和分析,确定了影响花椒采收机采摘效果的因素。利用ADAMS软件,以采摘装置梳刷滚筒转速、梳刷滚筒与喂入口间距、两梳刷滚筒间距为影响因素,以花椒果实未损伤摘净率为检测目标,进行响应面仿真分析试验。结果表明：梳刷滚筒转速对花椒果实未损伤摘净率影响极其显著,梳刷滚筒与喂入口间距、两梳刷滚筒间距影响比较显著。最优参数下,即梳刷滚筒转速531r/min、两梳刷滚筒间距70.6mm、梳刷滚筒与喂入口间距46.7mm时,花椒果实未损伤摘净率为96.6%。研究结果可为后续花椒采收机的研究提供参考。     

基于视觉与惯性的农机组合导航的方法研究

以棚室电动微耕机为试验平台,提出了一种基于视觉与惯性融合的组合导航方法。利用摄像头、陀螺仪和加速度计在微耕机上实现了低成本、高精度的导航定位。通过以导航线为参考系的位姿描述建立农机运动学模型,采用卡尔曼扩展滤波对两种导航模块得到的农机位置、速度和航向角信息进行最优融合估计。微耕机实际行走数据的仿真实验表明:该方法能够为农机自动作业提供实用可靠的导航信息。     

喷雾降温风机风筒优化设计与试验

为缓解高温热害对茶果树的影响,基于圆弧板型叶片模型设计了一种喷雾降温风机,并对风筒结构进行建模和动力学仿真。以出风口直径、进风段长度和出风段长度为试验因素,以风机出口总压和风速为试验指标,采用Design-Expert 8.0.6软件优化风筒结构参数。优化结果表明,各因素对出口总压和风速的影响由大到小依次为出风口直径、出风段长度、进风段长度。最优参数组合为出风口直径1 070 mm、进风段长度350 mm和出风段长度270 mm。选取WJ-7010、WJ-8010型喷嘴,利用优化后的风筒结构进行了风速试验和喷雾降温性能试验。风速试验表明,当风筒出风口直径和总长度分别为1 070、840 mm时,出风口风量为701.30 m~3/min,最大风速为16.00 m/s,有效送风距离约为55.00 m。喷雾降温性能试验结果表明,当使用WJ-8010型喷嘴时,与对照组相比,平均温度降低0.68～11.11℃,最大温差范围为1.80～13.90℃。在38℃高温环境下,喷雾降温风机在20 m范围内的降温幅度接近5℃,降温效果良好。     

茶园物理捕虫机吸气筒内部流场模拟与参数优化

为分析工作参数对茶园物理捕虫机捕虫效果的影响,基于fluent软件对捕虫机吸气筒内部流场进行数值模拟与分析,研究不同入口风速及作业角度下吸气筒内部流场的变化规律。结果表明,入口风速和作业角度对吸气筒内部流场变化影响显著,当吸气筒直角作业时,随着入口风速的增大,吸气筒内部流场的整体流动速度逐渐增大,同时其波动也随之增大,其内部压力场变化不大;当吸气筒作业角度为钝角时,吸气筒内部流场整体呈负压状态,非负压区有效减小,更有利于平稳吸虫作业,综合考虑,较优的入口风速为10～15 m/s。采用正交试验方法进行田间试验,得到各因素主次顺序为:入口风速、吸气筒角度、作业速度,最优组合为:吸气筒角度130°,入口风速15 m/s,作业速度0.4 m/s,其平均捕虫率达到83.5%,满足作业要求。     

电动拖拉机驱动系统设计与研究

基于25马力电动拖拉机设计其驱动系统,对电动拖拉机电气系统和机械系统的设计理论和计算方法深入研究,完成了对驱动电机、变速器、动力电池组的参数设计和选型。基于ADVISOR建立了电动拖拉机驱动系统仿真模型,对驱动系统的运输作业和犁耕作业两种工况进行了仿真。研究表明:整车动力性能和续航能力均满足作业需求。动力电池组一次充电后以5km/h进行犁耕作业最长约为6.7h,满足连续工作6h的性能要求,为驱动系统设计仿真出有效的设计参数。