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不同挤压工况下圆柱形锂离子电池的压缩响应研究
被引量：
1
1
作者
张涛
郑家豪
+5 位作者
张新春
吴晓囡
黄子轩
尹啸笛
张晓翠
张英杰
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第20期5-10,共6页
为了满足动力锂离子电池在机械滥用下安全运行的要求,利用实验和有限元模拟相结合的方法对不同挤压工况下锂离子电池的压缩响应特性和失效机理进行了研究。通过自行搭建的三维数字图像相关法监测平台,对18650圆柱形锂离子电池进行了挤...
为了满足动力锂离子电池在机械滥用下安全运行的要求,利用实验和有限元模拟相结合的方法对不同挤压工况下锂离子电池的压缩响应特性和失效机理进行了研究。通过自行搭建的三维数字图像相关法监测平台,对18650圆柱形锂离子电池进行了挤压实验,给出了不同挤压工况(平面压缩、局部压痕和三点弯曲)下电池的力-电-热响应行为。基于COMSOL多物理场仿真软件建立了挤压载荷下圆柱形锂离子电池的多物理场耦合模型,具体讨论了加载方式对锂离子电池压缩响应的影响,并与实验结果进行了对比分析,二者吻合较好。研究结果表明,平面压痕和局部压缩工况下锂离子电池表现出一致的响应特性,承载力达到峰值后迅速下降;平面压缩工况下电池的峰值力大于局部压痕工况,随着荷电状态(SOC)的提高,电池的承载能力增强。本工作可为锂离子电池多功能设计和安全评估提供参考。
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关键词
锂离子电池
挤压
力-电-热响应
电池失效
多物理场
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职称材料
考虑气隙偏心时短路因素对发电机端部绕组振动的影响
2
作者
徐明星
何玉灵
+3 位作者
张文
代德瑞
刘翔奥
唐贵基
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第14期112-121,共10页
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首...
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首先理论推导得出定子端部绕组的受力表达式;然后基于电磁-结构耦合模型得到了绕组电磁力及其力学响应特性,如变形、应变和应力;最后在CS-5故障模拟发电机进行试验验证。试验结果与理论分析、有限元计算结果基本一致。结果表明,转子匝间短路会给绕组电磁力带来额外的50 Hz(基本频率)、150 Hz和200 Hz的谐波。随着气隙偏心程度/转子匝间短路程度/短路位置与大齿之间距离增大,端部绕组电磁力/振动加剧。此外,复合故障对端部绕组振动影响更为严重。在定子绕组电磁力作用下,定子绕组鼻端部位为最大变形位置,同时绕组直线段与端部的连接处易发生绝缘磨损,在制造及后期维护中应重点关注。
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关键词
同步发电机
转子匝间短路
气隙偏心
电磁力
绕组振动
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职称材料
小体积电缆管道打磨机器人控制系统设计
3
作者
何玉灵
薛瑞
+4 位作者
代德瑞
庞子旺
孔凡坊
张翼
占鹭林
《现代电子技术》
2025年第8期93-99,共7页
地下电缆已成为城市电网的重要组成部分,但目前施工过程中电缆易因管道错位问题而被划伤,亟需设计一款电缆管道边缘打磨机器人,提前排除电缆划伤隐患,其中机器人的软硬件控制系统是设计的重中之重。在此背景下,开发了一个基于STM32的硬...
地下电缆已成为城市电网的重要组成部分,但目前施工过程中电缆易因管道错位问题而被划伤,亟需设计一款电缆管道边缘打磨机器人,提前排除电缆划伤隐患,其中机器人的软硬件控制系统是设计的重中之重。在此背景下,开发了一个基于STM32的硬件电路、软件控制系统的上位机操作界面。使用EDA软件设计系统部分硬件电路,包括最小系统板、降压电路、CAN通信电路和电机驱动电路;在Keil5软件中,应用串级PID控制算法设计了各模块的软件控制程序;基于C#语言,使用Visual Studio软件设计了上位机人机交互界面。经过样机制作与实验验证,证明了该机器人整体功能完善,能够通过上位机界面实现图像传输、机器人行进以及管壁打磨等功能,完全能够满足小体积电缆管道打磨机器人的作业要求。
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关键词
电缆管道
打磨机器人
控制系统设计
硬件电路
STM32
串级PID
CAN
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职称材料
题名
不同挤压工况下圆柱形锂离子电池的压缩响应研究
被引量：
1
1
作者
张涛
郑家豪
张新春
吴晓囡
黄子轩
尹啸笛
张晓翠
张英杰
机构
华北电力大学
河北省
电力机械
装备
健康维护与失效预防重点实验室
华北电力大学电力机械装备先进制造与智能运维河北省工程研究中心
天津市产品质量监督检测技术
研究
院电工技术科学
研究
中心
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第20期5-10,共6页
基金
河北省自然科学基金(A2020502005)。
文摘
为了满足动力锂离子电池在机械滥用下安全运行的要求,利用实验和有限元模拟相结合的方法对不同挤压工况下锂离子电池的压缩响应特性和失效机理进行了研究。通过自行搭建的三维数字图像相关法监测平台,对18650圆柱形锂离子电池进行了挤压实验,给出了不同挤压工况(平面压缩、局部压痕和三点弯曲)下电池的力-电-热响应行为。基于COMSOL多物理场仿真软件建立了挤压载荷下圆柱形锂离子电池的多物理场耦合模型,具体讨论了加载方式对锂离子电池压缩响应的影响,并与实验结果进行了对比分析,二者吻合较好。研究结果表明,平面压痕和局部压缩工况下锂离子电池表现出一致的响应特性,承载力达到峰值后迅速下降;平面压缩工况下电池的峰值力大于局部压痕工况,随着荷电状态(SOC)的提高,电池的承载能力增强。本工作可为锂离子电池多功能设计和安全评估提供参考。
关键词
锂离子电池
挤压
力-电-热响应
电池失效
多物理场
Keywords
lithium-ion battery
compression
mechanical-electro-thermal response
battery failure
multiphysics
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
考虑气隙偏心时短路因素对发电机端部绕组振动的影响
2
作者
徐明星
何玉灵
张文
代德瑞
刘翔奥
唐贵基
机构
华北电力大学电力机械装备先进制造与智能运维河北省工程研究中心
华北电力大学
电力机械
装备
健康维护与失效预防重点实验室
华北电力大学
苏州
研究
院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第14期112-121,共10页
基金
国家自然科学基金(52177042)
河北省自然科学基金(E2020502032)
+4 种基金
中央高校基本业务费专项基金(2023MS128)
河北省第三批青年拔尖人才支持计划([2018]-27)
河北省研究生创新能力培养资助项目(CXZZBS2023149)
河北省高层次人才资助项目(B20231006)
苏州市社会发展科技创新项目(SS202134)。
文摘
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首先理论推导得出定子端部绕组的受力表达式;然后基于电磁-结构耦合模型得到了绕组电磁力及其力学响应特性,如变形、应变和应力;最后在CS-5故障模拟发电机进行试验验证。试验结果与理论分析、有限元计算结果基本一致。结果表明,转子匝间短路会给绕组电磁力带来额外的50 Hz(基本频率)、150 Hz和200 Hz的谐波。随着气隙偏心程度/转子匝间短路程度/短路位置与大齿之间距离增大,端部绕组电磁力/振动加剧。此外,复合故障对端部绕组振动影响更为严重。在定子绕组电磁力作用下,定子绕组鼻端部位为最大变形位置,同时绕组直线段与端部的连接处易发生绝缘磨损,在制造及后期维护中应重点关注。
关键词
同步发电机
转子匝间短路
气隙偏心
电磁力
绕组振动
Keywords
synchronous generator
rotor interturn short circuit
air-gap eccentricity
electromagnetic force
winding vibration
分类号
TM311 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
小体积电缆管道打磨机器人控制系统设计
3
作者
何玉灵
薛瑞
代德瑞
庞子旺
孔凡坊
张翼
占鹭林
机构
华北电力大学电力机械装备先进制造与智能运维河北省工程研究中心
出处
《现代电子技术》
2025年第8期93-99,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52177042)
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2023MS128)
+2 种基金
河北省第三批青年拔尖人才支持计划资助项目([2018]-27)
苏州市社会发展科技创新资助项目(SS202134)
温州图盛控股集团有限公司科技项目(CF058807002022007)。
文摘
地下电缆已成为城市电网的重要组成部分,但目前施工过程中电缆易因管道错位问题而被划伤,亟需设计一款电缆管道边缘打磨机器人,提前排除电缆划伤隐患,其中机器人的软硬件控制系统是设计的重中之重。在此背景下,开发了一个基于STM32的硬件电路、软件控制系统的上位机操作界面。使用EDA软件设计系统部分硬件电路,包括最小系统板、降压电路、CAN通信电路和电机驱动电路;在Keil5软件中,应用串级PID控制算法设计了各模块的软件控制程序;基于C#语言,使用Visual Studio软件设计了上位机人机交互界面。经过样机制作与实验验证,证明了该机器人整体功能完善,能够通过上位机界面实现图像传输、机器人行进以及管壁打磨等功能,完全能够满足小体积电缆管道打磨机器人的作业要求。
关键词
电缆管道
打磨机器人
控制系统设计
硬件电路
STM32
串级PID
CAN
Keywords
cable conduit
grinding robot
control system design
hardware circuit
STM32
cascaded PID
CAN
分类号
TN929.5-34 [电子电信]
TP242 [电子电信—通信与信息系统]
TP271 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同挤压工况下圆柱形锂离子电池的压缩响应研究
张涛
郑家豪
张新春
吴晓囡
黄子轩
尹啸笛
张晓翠
张英杰
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
考虑气隙偏心时短路因素对发电机端部绕组振动的影响
徐明星
何玉灵
张文
代德瑞
刘翔奥
唐贵基
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
小体积电缆管道打磨机器人控制系统设计
何玉灵
薛瑞
代德瑞
庞子旺
孔凡坊
张翼
占鹭林
《现代电子技术》
2025
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职称材料
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