[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用C...[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。展开更多
文摘[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。
