電池箱，模塊，電池的案例
電池箱模塊固定梁拓?fù)鋬?yōu)化
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模塊固定梁優(yōu)化設(shè)計.docx
某型集裝箱儲能電池模塊的熱設(shè)計研究及優(yōu)化
本工作以某型集裝箱內(nèi)的電池模塊為研究對象，通過在電池模塊內(nèi)布置導(dǎo)流板來改善電池模塊內(nèi)的流場分布特性從而改善電池散熱面的溫度分布特性，從而為電池提供一個較好的工作環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，對于導(dǎo)流板的布置規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，為解決工程實(shí)際提供技術(shù)參考。
1 數(shù)值計算方法
1.1 電池模塊模型參數(shù)
集裝箱內(nèi)的電池模塊布置模型如圖1 所示。電池模塊的幾何尺寸為698 mm×455 mm×188 mm，每個電池的尺寸為174 mm×47.5 mm×127 mm，如圖2所示，內(nèi)部電池的布置方式為3 排電池平行布置，每排由8 塊電池組成， 其中電池的間隙如圖3所示。
圖1 集裝箱布置圖
圖2 電池模塊三維模型
圖3 電池模塊內(nèi)部電池布置俯視
1.2 控制方程
本工作利用Fluent 數(shù)值仿真來對建好的網(wǎng)格模型進(jìn)行迭代仿真計算。在Fluent 仿真軟件中選用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε 湍流模型對電池模塊內(nèi)的流體進(jìn)行描述。根據(jù)實(shí)際情況而言，電池模塊內(nèi)的空氣流速相對于空氣中聲音的傳播速度來說很小，所以這種情況下空氣可以認(rèn)為是不可壓縮的流體。
標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型的湍動能k 和耗散率ε 方程見式(1)、式(2)
1.3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分
結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格可以很容易地實(shí)現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合，適于流體和表面應(yīng)力集中等方面的計算。而且這種網(wǎng)格還具有生成速度快、質(zhì)量比非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格好，計算時花費(fèi)的時間更少等優(yōu)點(diǎn)。故考慮到運(yùn)算時間成本和建模時間成本，本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格來對模型進(jìn)行劃分。與此同時為了增加模擬的精確性在電池間隙、電池模塊壁面以及過渡處進(jìn)行邊界層加密處理。
1.4 網(wǎng)格獨(dú)立性測試
基于上文提到的模型進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證，本節(jié)做出了4 套不同數(shù)量的網(wǎng)格對其電池散熱面的最高溫度進(jìn)行監(jiān)測，用來驗(yàn)證網(wǎng)格的無關(guān)性，結(jié)果見表1。
展開 FEV采用“電池到模塊”方法 推出創(chuàng)新型高性能電池系統(tǒng)
蓋世汽車訊 6月10日，全球領(lǐng)先汽車和動力系統(tǒng)硬件和軟件開發(fā)服務(wù)供應(yīng)商FEV采用“電池到模塊”（cell-to-module）的方法推出一種創(chuàng)新型高性能電池系統(tǒng)，可應(yīng)用于混動汽車。除成本和封裝優(yōu)化的T骨設(shè)計外，該模塊化、高度集成的概念系統(tǒng)還采用創(chuàng)新型主動母線冷卻技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)最高功率密度。該電池系統(tǒng)功率密度高達(dá)2 kW/kg，能量為2 kWh，且重量僅為50kg時，可以提供功率100kW，因此可很好地為混動汽車提供支持。
（圖片來源：FEV）
帶集成冷卻功能的T骨結(jié)構(gòu)
FEV和沃爾沃汽車公司示范并驗(yàn)證了該電池概念。此概念基于中央、功能集成的T骨元件創(chuàng)建，可用于具有集成冷卻功能的電池機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而提供成本、重量和封裝均優(yōu)化的模塊設(shè)計。
FEV集團(tuán)首席執(zhí)行官Stefan Pischinger教授表示：“該系統(tǒng)顯著減少了組件數(shù)量和組裝步驟。我們還為功能集成的T骨結(jié)構(gòu)元件選擇了擠壓工藝，從而確保高度靈活性，并進(jìn)一步推動降低成本。此外，該模塊采用緊湊設(shè)計，可堆疊多個模塊。”
電芯可通過導(dǎo)熱粘合劑連接到T骨結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。為使電芯與T骨載體電絕緣，還采用了粉末涂層。通過這種方式，該涂層和導(dǎo)熱粘合劑的層厚可使得冷卻劑和電池電芯間的熱接觸電阻達(dá)到最小。
為補(bǔ)償電池在T骨結(jié)構(gòu)元件長度導(dǎo)致的電芯容差，以及使電池電芯外殼彼此絕緣，每個電池電芯間都會采用自粘壓縮泡沫。為了將電池組機(jī)械地固定到載體上，它們通過兩個端板被壓到一個既定長度，然后通過穿過端板的螺釘固定到T骨結(jié)構(gòu)元件的端件上。
展開 基于達(dá)索平臺BIOVIA、Abaqus模塊實(shí)操講解，新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)及碳管理&電池仿真設(shè)計一體化【10月15直播】
汽車電池熱管理冷卻技術(shù)分析（含視頻詳細(xì)講解）
基于MeshFree的新能源電池包模態(tài)與強(qiáng)度分析
基于Hyperworks和Ls-dyna的電池包擠壓之焊點(diǎn)失效模擬仿真分析（含模型文件、對比分析及相關(guān)指導(dǎo)）
WorkBench LS-DYNA電池箱撞擊仿真過程指導(dǎo)文檔，附講解視頻及模型文件 ￥86
WorkBench中的LS-DYNA模塊為我們提供了一個強(qiáng)大的工具，能夠精確模擬不同物體之間的撞擊過程。本指導(dǎo)文檔專為新手設(shè)計，旨在詳細(xì)介紹如何使用WorkBench中LS-DYNA模塊來進(jìn)行不同物體之間撞擊問題的分析。
所有碰撞問題，均可借鑒該案例模型。附帶詳細(xì)講解視頻和案例模型
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為了讓新手能夠更好地理解和掌握這一復(fù)雜的分析過程，本教程以電池箱的撞擊作為實(shí)際案例進(jìn)行講解。通過學(xué)習(xí)本教程，您將系統(tǒng)地學(xué)習(xí)到如何定義材料屬性，這是準(zhǔn)確模擬撞擊過程的基礎(chǔ)；如何進(jìn)行合理的網(wǎng)格劃分，以保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性；如何施加載荷和邊界條件，使模擬更加符合實(shí)際情況；以及最終如何求解和分析結(jié)果，從模擬數(shù)據(jù)中獲取有價值的信息。
啟動Ansys Workbench，選擇LS-DYNA模塊,鼠標(biāo)左鍵按住將此模塊拖拽到右邊空白操作區(qū)。如下圖所示。
上圖中項(xiàng)目A為我們已計算完成的案例，B為我們新建的項(xiàng)目，因本文檔主要演示電池包撞擊緩沖仿真操作，且在實(shí)際應(yīng)用中，模型各不相同，所以本文應(yīng)用已有模型和材料設(shè)置進(jìn)行演示，因此將項(xiàng)目A的材料左鍵按住拖至項(xiàng)目B的材料欄，將項(xiàng)目A的模型左鍵按住拖至項(xiàng)目B的模型欄，共享材料和模型設(shè)置。
雙擊項(xiàng)目B的model欄，打開軟件界面進(jìn)行仿真參數(shù)設(shè)置
打開模型后會自動導(dǎo)入已關(guān)聯(lián)的模型和材料設(shè)置，界面如下，
選中幾何模塊中有問號的殼體，有問號說明模型定義不完全，本項(xiàng)目中，為合理利用計算資源，設(shè)置模型為殼體，并取電池包的一半做仿真，我們需為他賦予厚度和材料定義。電池包厚度設(shè)置為2mm,撞擊體厚度設(shè)置為20mm，并為其賦予2000kg點(diǎn)質(zhì)量，材料定義為鋁合金NL。
展開 基于nCodeDesignlife的電池箱疲勞壽命研究
摘要：針對電池箱對振動疲勞耐久性能的要求，結(jié)合國標(biāo)中隨機(jī)振動的加速度功率譜密度函數(shù)和材料的S-N曲線，采用Miner線性累積損傷理論和Dirlik疲勞壽命計算方法，對電池箱進(jìn)行隨機(jī)振動條件下的疲勞壽命分析。
關(guān)鍵詞：電池箱；疲勞壽命;隨機(jī)振動；nCodeDesignlife
路面不平度產(chǎn)生的隨機(jī)振動是造成電動汽車零部件發(fā)生疲勞破壞的主要因素[1]。電池箱對電池組起防護(hù)和保障安全的作用，其疲勞耐久性能對于保障車輛及乘員安全至關(guān)重要。
電池箱的疲勞壽命分析主要有時域和頻域方法。時域法采用經(jīng)典的雨流循環(huán)計數(shù)統(tǒng)計載荷信息，容易丟失載荷數(shù)據(jù)，計算量大，工程應(yīng)用不是很廣泛;頻域法從概率統(tǒng)計的角度統(tǒng)計載荷信息，采用功率譜密度（PSD）描述隨機(jī)振動載荷在各個頻率成分上的統(tǒng)計特性[2]，廣泛應(yīng)用于航天、海工、汽車等領(lǐng)域。目前電池箱的疲勞壽命研究[3-5]大多致力于時域振動和定頻振動，隨機(jī)振動的疲勞壽命研究較少。本文基于頻率響應(yīng)分析研究電池箱隨機(jī)振動的疲勞壽命，為電池箱的疲勞壽命分析提供一種高效的方法。
1 隨機(jī)振動疲勞壽命分析方法
本文參照電池箱振動測試的國標(biāo)選取加速度功率譜密度，避免建立整車模型和提取加速度載荷譜的復(fù)雜過程。
1.1 加速度功率譜密度
隨機(jī)振動無法用確定的函數(shù)關(guān)系式表示，只能通過概率統(tǒng)計的方法表示。在頻域內(nèi)，采用功率譜密度函數(shù)表示隨機(jī)振動在各個頻率的統(tǒng)計特性[6]。功率譜密度函數(shù)Sx(ω)為自相關(guān)函數(shù)R(τ)的傅里葉變換公式為：
GB/T 31467.3-2015[7]中規(guī)定電池箱隨機(jī)振動的加速度功率譜密度如圖1所示。
圖1 加速度功率譜密度
1.2 疲勞壽命計算方法
Dirlik計算方法是疲勞仿真軟件nCodeDesignlife所采用的方法。
展開 電池箱模態(tài)分析仿真APP
電池箱對電池起到支撐和保護(hù)的作用，因此電池箱要有足夠的強(qiáng)度和剛度，來保證電池在行車過程的安全可靠性，為結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供依據(jù)。
電動汽車在現(xiàn)代社會中已經(jīng)成為了一種越來越受歡迎的交通工具，其節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)備受人們青睞。然而，隨著電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，電池箱的重要性也越來越被人們所關(guān)注。
電池箱是電動汽車中最為重要的部件之一，它起到了支撐和保護(hù)電池的作用。因此，為了保證電池在行車過程中的安全可靠性，電池箱需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度。這不僅可以保證電池的正常工作，還可以為結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供依據(jù)。
在電池箱設(shè)計中，強(qiáng)度和剛度是兩個不可忽視的因素。強(qiáng)度是指電池箱承受外部力量時的抗力能力，而剛度則是指電池箱在受到扭曲或彎曲時的抗力能力。如果電池箱的強(qiáng)度和剛度不足，就會導(dǎo)致電池在行車過程中的不穩(wěn)定，甚至可能引發(fā)安全事故。
因此，在電池箱的設(shè)計過程中，需要對材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的選擇和優(yōu)化。與傳統(tǒng)的汽車設(shè)計相比，電動汽車的電池箱需要考慮到更多的因素，比如電池重量、電池排列方式等。同時，電池箱需要滿足一系列的標(biāo)準(zhǔn)和要求，比如防火性能、耐腐蝕性能等。
另外，電池箱的制造也需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。制造過程中需要注意每一個細(xì)節(jié)，以保證電池箱的質(zhì)量和性能。特別是在焊接和連接等環(huán)節(jié)，需要采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，以確保電池箱的結(jié)構(gòu)和連接牢固可靠。
電池箱對于電動汽車的安全性和可靠性至關(guān)重要。只有通過嚴(yán)格的設(shè)計、制造和測試，才能保證電池箱的強(qiáng)度和剛度達(dá)到要求。隨著電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，電池箱的設(shè)計和制造技術(shù)也將不斷向前發(fā)展，為電動汽車的未來發(fā)展提供更加堅實(shí)的支撐。
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展開 基于CAE電池管理模塊失效分析及改進(jìn)
圖1 電池管理模塊初始設(shè)計幾何模型
1.2 電池管理模塊有限元模型
在建立電池管理模塊有限元模型時，忽略體積比較小的部分元器件。電池夾持端、shunt、連接pin針等預(yù)埋在塑料外殼中，它們與外殼之間以綁定模擬。PCB由外殼上的凸起臺階定位，通過焊錫與pin針焊接在一起。微控制器、繼電器、電容等焊接在PCB上。灌封膠與各器件以及外殼之間以接觸模擬。建立的電池管理模塊有限元模型如下圖所示。
圖2 電池模塊初始設(shè)計的有限元模型
該電池管理模塊中各零件涉及到多種材料模型，各個器件的材料名稱如下表所示。
灌封膠Bectron PU4526是一種水性雙組份聚氨酯類灌封膠，工作溫度可達(dá)130℃。其硬度為Shore D 50~60，玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為7℃左右。灌封膠Bectron PU 4526的泊松比為0.47，其彈性模量和熱膨脹系數(shù)隨溫度變化的規(guī)律如下圖所示。在高低溫試驗(yàn)溫度范圍-40~105℃中，該灌封膠將呈現(xiàn)明顯非線性材料特性。
圖3 Bectron PU 4526材料特性
表1 電池模塊中各器件材料屬性表
仿真模型中，電路板PCB材料模型采用各向異性模型，灌封膠Bectron PU 4526材料模型采用隨溫度變化的非線性材料模型。其他材料采用線彈性模型。
1.3電池管理模塊高低溫試驗(yàn)仿真分析
電池管理模塊的高低溫試驗(yàn)過程如下所述：試驗(yàn)所處的環(huán)境溫度為25℃。低溫試驗(yàn)時，將該模塊放置于試驗(yàn)箱內(nèi)，然后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率降低到規(guī)定的低溫-40℃。在箱內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，該模塊應(yīng)該在低溫條件下暴露規(guī)定的時間。然后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率升高到規(guī)定的高溫105℃。在箱內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，該模塊應(yīng)該在高溫條件下暴露規(guī)定的時間。最后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率降低到環(huán)境溫度。
展開 德國儲能項(xiàng)目鋰電池儲能集裝箱突發(fā)火災(zāi)：安全挑戰(zhàn)再引關(guān)注
2024年4月27日，德國尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的一起鋰電池儲能集裝箱火災(zāi)事件引起了全球關(guān)注。這起事故不僅導(dǎo)致兩名消防員在救援過程中受傷，更暴露了儲能系統(tǒng)在安全領(lǐng)域亟待解決的重要問題。
根據(jù)德國消防隊的出警記錄，火災(zāi)發(fā)生在晚上9點(diǎn)前不久。消防人員抵達(dá)現(xiàn)場時，雖然只觀察到輕微的煙霧，但打開儲能集裝箱的瞬間卻發(fā)生了帶有火焰閃光的爆炸。這一突發(fā)狀況不僅給現(xiàn)場消防員帶來了嚴(yán)重的威脅，也使得火災(zāi)控制變得更加復(fù)雜和困難。為防止火勢進(jìn)一步蔓延到其他集裝箱，消防隊員緊急使用起重機(jī)將起火的集裝箱移至空地進(jìn)行滅火。
此次火災(zāi)事件迅速得到了周邊多個城市消防隊及警察的支援，經(jīng)過大約10小時的緊張撲救，火勢最終得到了控制。然而，火災(zāi)造成的濃煙使得附近的31號高速公路在夜間至凌晨時段被迫關(guān)閉，周邊居民也被要求關(guān)閉門窗以確保安全。德國警方估計，此次火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失約為50萬歐元，但更為嚴(yán)重的是，起火原因至今尚未明確，這無疑給儲能系統(tǒng)的安全性再次敲響了警鐘。
據(jù)悉，涉事儲能集裝箱來自德國電池儲能系統(tǒng)制造商INTILION公司，其產(chǎn)品以高品質(zhì)鋰離子電池為基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外特殊應(yīng)用。然而，即便采用了磷酸鐵鋰電池等被認(rèn)為相對安全的電池技術(shù)，此次火災(zāi)事件仍然暴露出儲能系統(tǒng)在安全管理和風(fēng)險控制方面存在的巨大挑戰(zhàn)。
鋰離子電池以其高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)壽命在儲能領(lǐng)域占據(jù)重要地位，但與此同時，其安全風(fēng)險也不容忽視。電池內(nèi)部的物理和化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致熱量和氣體的過度產(chǎn)生，一旦超出穩(wěn)定溫度區(qū)域，就可能引發(fā)熱失控現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。
在儲能系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的背景下，如何有效預(yù)防和控制鋰離子電池的熱失控和火災(zāi)風(fēng)險成為了一個亟待解決的問題。
展開 豐田將于2023年在美國生產(chǎn)燃料電池模塊
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，豐田北美公司表示，將于2023年開始在其位于肯塔基州的喬治敦（Georgetown）裝配廠內(nèi)生產(chǎn)大型“集成雙燃料電池模塊”，這些模塊將為豐田的8級半掛牽引車提供動力。肯塔基工廠同時還負(fù)責(zé)生產(chǎn)豐田凱美瑞（Camry）和雷克薩斯ES 350車型。
Mirai（圖片來源：豐田）
過去數(shù)十年中，豐田一直在進(jìn)行氫燃料電池的實(shí)驗(yàn)，包括在2014年推出Mirai氫動力轎車。該公司還一直在美國加州的長灘（Long Beach）運(yùn)營著一個氫動力卡車測試車隊。值得一提的是，雖然氫動力車輛在使用過程中不會產(chǎn)生排放，但是氫氣在被制成燃料的過程中卻會產(chǎn)生排放。
該公司發(fā)言人表示，燃料電池模塊的外形與8級半掛車的重型柴油發(fā)動機(jī)的空間基本相同。豐田肯塔基州動力系統(tǒng)負(fù)責(zé)人David Rosier在一份聲明中表示，這些模塊可以將大約40噸重的貨物拖到300英里（約480公里）以外，同時還具有“卓越的性能、安靜的操作，以及零排放”等優(yōu)勢。
豐田并未透露是否已經(jīng)有客戶決定購買其燃料電池模塊，但是該公司在一份聲明中稱，這些模塊“將使豐田的電動化戰(zhàn)略進(jìn)一步受到重視，它可以讓卡車制造商在豐田的技術(shù)支持下，將零排放燃料電池電動技術(shù)納入現(xiàn)有平臺”。
豐田表示，將在下周于長灘舉行的2021年先進(jìn)清潔運(yùn)輸（ACT）博覽會上展示燃料電池模塊。屆時該公司還將展示一輛由豐田燃料電池套件提供動力的原型卡車。
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展開 基于CAE電池管理模塊失效分析及改進(jìn)
圖3 Bectron PU 4526材料特性
表1 電池模塊中各器件材料屬性表
仿真模型中，電路板PCB材料模型采用各向異性模型，灌封膠Bectron PU 4526材料模型采用隨溫度變化的非線性材料模型。其他材料采用線彈性模型。
1.3電池管理模塊高低溫試驗(yàn)仿真分析
電池管理模塊的高低溫試驗(yàn)過程如下所述：試驗(yàn)所處的環(huán)境溫度為25℃。低溫試驗(yàn)時，將該模塊放置于試驗(yàn)箱內(nèi)，然后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率降低到規(guī)定的低溫-40℃。在箱內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，該模塊應(yīng)該在低溫條件下暴露規(guī)定的時間。然后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率升高到規(guī)定的高溫105℃。在箱內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，該模塊應(yīng)該在高溫條件下暴露規(guī)定的時間。最后將試驗(yàn)箱中空氣溫度以規(guī)定的速率降低到環(huán)境溫度。
試驗(yàn)時溫度以規(guī)定的速率緩慢下降，可以處理為靜態(tài)過程。在仿真分析時，主要分析25~-40oC降溫過程和25~105℃升溫過程。
1.3.1工況25~-40oC分析結(jié)果
該電池管理模塊原始設(shè)計25~-40oC降溫過程的部分關(guān)鍵部件的仿真分析結(jié)果如下圖所示。
圖4 降溫25~-40oC的總變形云圖
電池模塊原始設(shè)計25~-40oC降溫過程的總變形云圖表明：電路板最大變形量最大，變形為0.12mm，并且微控制器兩側(cè)的電路板變形量不一致。
圖5 降溫25~-40oC微控制器管腳應(yīng)力（MPa）
圖6 降溫25~-40oC焊錫應(yīng)力（MPa）
圖7 降溫25~-40oC連接pin針應(yīng)力（MPa）
圖8 降溫25~-40oC灌封膠應(yīng)力（MPa）
在電池管理模塊原始設(shè)計中，由于微控制器管腳材料采用了線性模型，在降溫過程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了1075MPa，表明微控制器管腳應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了材料的屈服極限。
展開 
“同溫層巴士”飛艇完成太陽能電池模塊的試驗(yàn)驗(yàn)證
泰雷茲-阿萊尼亞航宇公司10月已完成了為“同溫層巴士”無人飛艇配備光電模塊的全尺寸靜態(tài)試驗(yàn)。該無人飛艇長115米，計劃在2022首飛，可在20千米的高度運(yùn)行5年，可執(zhí)行觀察、監(jiān)視和通訊任務(wù)，可抗90千米/時風(fēng)速。
為了給任務(wù)載荷提供足夠的電力，“同溫層巴士”飛艇配備了4臺電動機(jī)及電池，飛艇的四分之一表面（大約1000平米）覆蓋了太陽能電池。泰雷茲-阿萊尼亞航宇公司聯(lián)合法國的可持續(xù)能源研究機(jī)構(gòu)CEA Liten（法國替代能源與原子能委員會-新能源技術(shù)和納米粒子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室）研制了可彎曲輕型光電模塊，面積為4平米，每平米的重量不到800克，每平米的輸出功率為800瓦，電池效率超過24%。最近的試驗(yàn)驗(yàn)證了電池材料在紫外線和臭氧環(huán)境下的穩(wěn)定性以及冷熱交替環(huán)境下電力的低損失，同時驗(yàn)證了抗熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的能力，包括飛艇表面的伸縮。
西班牙衛(wèi)星通信提供商Hispasat公司聯(lián)合泰雷茲-阿萊尼亞航宇公司試驗(yàn)了同溫層通信，2018年10月試驗(yàn)了智能手機(jī)與高高空偽衛(wèi)星（HAPS）的4G/5G通信，該HAPS是由西班牙Zero2 Infinity公司提供的高空氣球。泰雷茲-阿萊尼亞得到了法國政府的資助，研制“同溫層巴士”飛艇以取代太陽能長航時無人機(jī)，如空中客車公司研制的西風(fēng)無人機(jī)，最新型的西風(fēng)S無人機(jī)在2018年7至8月間在空中飛行了超過25天。
（航空工業(yè)發(fā)展中心 陳宣友）
展開 Leclanché推出新一代鋰離子電池模塊 用于電動卡車運(yùn)輸
蓋世汽車訊 6月15日，世界領(lǐng)先儲能公司Leclanché SA推出新一代鋰離子電池模塊M3，用于能源密集型電動運(yùn)輸應(yīng)用，如船舶、商用車和鐵路，并同時在歐洲開設(shè)了一條專門用于大批量生產(chǎn)的全新生產(chǎn)線。
與該公司上一代模塊相比，該新模塊能量和功率密度更高，并與全系列Leclanché 電池兼容，包括LTO 34Ah、G/NMC 60Ah和G/NMC 65Ah。該模塊循環(huán)壽命極高，循環(huán)可高達(dá)20,000次（LTO）或高達(dá)8,000次（G/NMC），從而顯著降低總擁有成本，是商業(yè)應(yīng)用的理想選擇。
（圖片來源：Leclanché）
這些模塊專為各種電流和電壓輸出設(shè)計，連續(xù)電流最高可達(dá)800A，并具有功能安全的BMS，可用于高達(dá)1,200V的電池系統(tǒng)電壓。此外，該模塊和生產(chǎn)線采用獨(dú)特設(shè)計，可在產(chǎn)品配置方面具有高度靈活性，同時保持生產(chǎn)效率和可追溯性。
每個M3模塊都采用功能安全的從電池管理系統(tǒng)單元，并與功能安全的主電池管理系統(tǒng)單元進(jìn)行通信。BMS提供多項(xiàng)先進(jìn)的節(jié)能和安全性能：可滿足ASILC和SIL 2要求；該從站會測量電池電壓和溫度，并運(yùn)行診斷程序，例如明線檢測、反極性保護(hù)和自檢；雙核處理器提供冗余，而功能安全的操作系統(tǒng)會通過提供內(nèi)置內(nèi)存保護(hù)和任務(wù)管理來確保可靠性；電源管理集成電路提供穩(wěn)定的電源；運(yùn)行期間功耗低，并在睡眠模式下進(jìn)一步下降；溫度傳感器安裝在備用電池上，可快速準(zhǔn)確響應(yīng)單個電池的溫度變化，同時確保高度安全性和精確的溫度分布監(jiān)控，從而優(yōu)化模塊壽命。
M3模塊的設(shè)計完全符合電池模塊（選定配置）的相關(guān)運(yùn)輸認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
展開 現(xiàn)代摩比斯用氫燃料電池模塊構(gòu)建無污染發(fā)電系統(tǒng)
據(jù)外媒報道，韓國現(xiàn)代摩比斯公司（Hyundai Mobis）試圖利用用于氫燃料純電動汽車上的氫燃料電池模塊，打造可為建筑物提供電力的氫能發(fā)電系統(tǒng)。該公司也是全球首家可在專門工廠生產(chǎn)氫燃料純電動汽車所需的所有核心配件的公司。
現(xiàn)代摩比斯表示，其已經(jīng)在位于韓國忠清北道忠州（Chungju, Korea）的氫燃料電池工廠內(nèi)打造了“氫能應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)”，而且開始了試運(yùn)行。
該氫能應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)可在工廠停電時，用作應(yīng)急電源，也可用作季節(jié)性用電高峰期時的輔助電源。氫燃料汽車零部件工廠運(yùn)行所需電力的一部分來自于氫氣。該系統(tǒng)的氫燃料電池模塊直接來自于Nexo氫燃料純電動汽車，該汽車目前正處于量產(chǎn)。現(xiàn)代摩比斯將5個汽車氫燃料電池連接起來，組成了一個發(fā)電系統(tǒng)，最大容量為450kW，約合忠州工廠總耗電量的7%。可用作應(yīng)急電源或用電高峰期的輔助電源。
該氫能發(fā)電系統(tǒng)具數(shù)量調(diào)節(jié)、安全性、節(jié)能、無污染和低噪音等優(yōu)點(diǎn)。首先，其最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠控制發(fā)電所需的燃料電池模塊的數(shù)量。根據(jù)所需的應(yīng)急電源和輔助電源數(shù)量，可以連接盡可能多的燃料電池模塊。此外，由于氫燃料電池模塊的各個部件都具防爆設(shè)計，而且還配備了自動測氫和外部排氣系統(tǒng)，因此也不存在安全問題。目前，制氫和用氫的基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，安裝成本也較高，但是如果能大力利用氫能，現(xiàn)代摩比斯也有望提高其發(fā)電系統(tǒng)的價格競爭力。
現(xiàn)代摩比斯計劃以這次忠州工廠示范運(yùn)營為開始，在韓國及海外其他生產(chǎn)基地安裝更多氫能應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)。
來源：蓋世汽車網(wǎng)
展開 動力電池熱管理系統(tǒng)組成及其設(shè)計流程
電池箱內(nèi)電池模塊的溫度差異與電池組布置有很大關(guān)系，一般情況下，中間位置的電池容易積累熱量，邊緣的電池散熱條件要好些。所以在進(jìn)行電池組結(jié)構(gòu)布置和散熱設(shè)計時，要盡量保證電池組散熱的均勻性。以空冷散熱為例來，通風(fēng)方式一般有串行和并行兩種，如下圖所示。
串行通風(fēng)方式下，冷空氣從左側(cè)吹入從右側(cè)吹出。空氣在流動過程中不斷地被加熱，所以右側(cè)的冷卻效果比左側(cè)要差，電池箱內(nèi)電池組溫度從左到右依次升高。
并行通風(fēng)方式使得空氣流量在電池模塊間更均勻地分布。并行通風(fēng)方式需要對進(jìn)排氣通道，電池布置位置進(jìn)行很好地設(shè)計，其楔形的進(jìn)排氣通道使得不同模塊間縫隙上下的壓力差基本保持一致，確保了吹過不同電池模塊的空氣流量的一致性，從而保證了電池組溫度場分布的一致性。
6、風(fēng)機(jī)與測溫點(diǎn)選擇
在設(shè)計電池熱管理系統(tǒng)時，希望選擇的風(fēng)機(jī)種類與功率、溫度傳感器的數(shù)量與測溫點(diǎn)位置都恰到好處。
以空冷散熱方式為例，設(shè)計散熱系統(tǒng)時，在保證一定散熱效果的情況下，應(yīng)該盡量減小流動阻力，降低風(fēng)機(jī)噪音和功率消耗，提高整個系統(tǒng)的效率。可以用實(shí)驗(yàn)、理論計算和流體力學(xué)CFD仿真（本案例采用FloEFD軟件）的方法通過估計壓降、流量來估計風(fēng)機(jī)的功率消耗。當(dāng)流動阻力小時，可以考慮選用軸向流動風(fēng)扇；當(dāng)流動阻力大時，離心式風(fēng)扇比較適合。當(dāng)然也要考慮到風(fēng)機(jī)占用空間的大小和成本的高低。尋找最優(yōu)的風(fēng)機(jī)控制策略也是熱管理系統(tǒng)的功能之一。
同側(cè)風(fēng)道流線圖
異側(cè)風(fēng)道流線圖
電池箱內(nèi)電池組的溫度分布一般是不均勻的，因此需要知道不同條件下電池組熱場分布以確定危險的溫度點(diǎn)。測溫傳感器數(shù)量多，有測溫全面的優(yōu)點(diǎn)，但會增加系統(tǒng)成本。考慮到溫度傳感器有可能失效，整個系統(tǒng)中溫度傳感器的數(shù)量又不能太少，至少為兩個。
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