考虑参数不确定性和相关性的电动汽车动力总成悬置系统稳健性优化

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作者 吕辉 张家明 +2 位作者 黄晓婷 上官文斌 肖国权 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期375-382,共8页

针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)参数同时具有不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑参数不确定性和相关性的电动汽车PMS稳健性优化设计研究。基于Nataf变换和蒙特卡罗抽样提出了一种概率参数相关情形下的PMS固有特性响应不确... 针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)参数同时具有不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑参数不确定性和相关性的电动汽车PMS稳健性优化设计研究。基于Nataf变换和蒙特卡罗抽样提出了一种概率参数相关情形下的PMS固有特性响应不确定性和相关性分析的Nataf-蒙特卡罗(NMC)方法;结合Nataf变换和任意多项式混沌展开推导了一种高效求解PMS响应不确定性和相关性的Nataf-任意多项式混沌展开(NAPCE)方法;基于NAPCE方法和相关系数赋权法提出了一种考虑响应不确定性和相关性的PMS稳健性优化设计方法;通过算例验证了所提方法的有效性,并对系统进行了稳健性优化。结果表明,以NMC方法作为参考,NAPCE方法在求解PMS固有特性响应的不确定性和相关性方面具有良好的计算精度和效率;提出的优化方法能够合理配置系统参数,提高系统稳健性。 展开更多

关键词 电动汽车 动力总成悬置系统 Nataf变换 任意多项式混沌展开 稳健性优化

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电动汽车动力总成悬置系统的多输出灵敏度分析

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作者 黄晓婷 张海标 +2 位作者 李长玉 吕辉 上官文斌 《汽车工程》 北大核心 2025年第4期746-754,共9页

电动汽车动力总成悬置系统(powertrain mounting system,PMS)研究参数较多且涉及多项性能设计,针对传统单输出灵敏度分析难以准确度量参数对系统综合性能影响的问题,开展了考虑系统参数不确定性的电动汽车PMS多输出灵敏度分析研究。首先... 电动汽车动力总成悬置系统(powertrain mounting system,PMS)研究参数较多且涉及多项性能设计,针对传统单输出灵敏度分析难以准确度量参数对系统综合性能影响的问题,开展了考虑系统参数不确定性的电动汽车PMS多输出灵敏度分析研究。首先,建立了PMS的13自由度分析模型,并采用随机变量描述系统参数的不确定性;然后,基于协方差分解求和推导了系统多输出全局灵敏度分析的1阶指标和总体指标;进一步地,结合蒙特卡洛分析提出了一种求解多输出灵敏度指标的计算方法;最后,结合某电动汽车悬置系统算例验证了方法的有效性。分析结果表明:单输出灵敏度分析可能无法准确地评估参数对系统响应的综合影响,且有可能得到矛盾结果;所提出的多输出灵敏度分析方法则能有效地评估系统参数对系统响应的综合影响,获得更为准确的参数敏感度排序。 展开更多

关键词 电动汽车 动力总成悬置系统 不确定性 灵敏度分析 多输出响应

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基于多边凸集模型的电动汽车悬置系统分析 被引量：1

3

作者 吕辉 廖泽芸 +2 位作者 李长玉 上官文斌 肖国权 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-154,共10页

工程实际中,电动汽车悬置系统参数存在着一定的不确定性和相关性.首先,引入基于主成分分析的多边凸集模型,有效处理了系统不确定参数同时存在相关性和独立性的复杂情形;然后,结合蒙特卡洛法提出了一种悬置系统固有特性的不确定性分析方... 工程实际中,电动汽车悬置系统参数存在着一定的不确定性和相关性.首先,引入基于主成分分析的多边凸集模型,有效处理了系统不确定参数同时存在相关性和独立性的复杂情形;然后,结合蒙特卡洛法提出了一种悬置系统固有特性的不确定性分析方法,并给出了方法的具体分析步骤;最后,将方法应用于某电动乘用汽车的悬置系统分析,以验证方法的有效性.数值分析结果表明:相较于未考虑参数相关性的区间方法,所提出方法求得的系统固有特性响应范围更加合理;与基于多维平行六面体模型的分析方法对比,所提出方法能更有效地处理系统不确定参数样本分布边界不规则的情形;对于所研究模型,其右、前悬置点的刚度参数相关性对系统固有特性有较大的影响,在设计研究过程中应予以重视. 展开更多

关键词 悬置系统 主成分分析 多边凸集模型 固有特性 不确定性分析

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基于YOLOv8n改进的夜间行车目标检测算法研究

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作者 吕辉 黄杰 +1 位作者 张明容 上官文斌 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期59-68,共10页

夜间驾驶时,光线条件不佳,目标容易被遮蔽,这使得检测算法难以精确地识别目标的轮廓和形状.此外,车辆行驶中拍摄到的物体易产生模糊感,这导致目标特征提取困难.为解决上述问题,提出了一种基于YOLOv8n改进的夜间行车目标检测算法.首先,将... 夜间驾驶时,光线条件不佳,目标容易被遮蔽,这使得检测算法难以精确地识别目标的轮廓和形状.此外,车辆行驶中拍摄到的物体易产生模糊感,这导致目标特征提取困难.为解决上述问题,提出了一种基于YOLOv8n改进的夜间行车目标检测算法.首先,将DCN模型引入C2f模块,改进成DCN_CSP2模块,并替换主干网络中的C2f模块,从而更加精准地捕捉目标物体的形状和边缘信息,提升特征提取能力,降低模型计算力需求.然后,在颈部网络中针对性地引入深度可分离卷积(depthwise separable convolution,DWConv)模块,在保持模型性能的同时,减少模型参数量,从而提高模型计算效率,使模型轻量化.最后,针对原始非极大值抑制(non-maximum suppression,NMS)算法在目标部分遮挡时可能导致重要目标丢失的问题,引入基于候选检测框与基准框重叠部分大小的衰减函数,使重要目标更有可能被保留下来,并参与后续的NMS算法过程,从而提高模型的检测性能.实验结果表明,相较于YOLOv8n,所提算法在rmsw_5k_night数据集上的mAP@50提高了6.2个百分点,mAP@50:95提高了5.7个百分点,降低了计算力需求,减少了模型参数量,实现了模型轻量化与高性能的平衡.该算法有效地提高了对夜间目标的检测能力,为其移植到终端设备中打下了坚实的基础. 展开更多

关键词 目标检测 夜间行车 图像识别 YOLOv8n 轻量化

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纯电动汽车悬置系统固有特性的不确定性和相关性传播分析 被引量：2

5

作者 吕辉 李振聪 +2 位作者 杨坤 黄晓婷 上官文斌 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期671-679,共9页

针对纯电动汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)参数同时存在不确定性和相关性的情形,开展了纯电动汽车PMS固有特性的不确定性和相关性传播分析研究。利用多维平行六面体模型量化系统参数不确定性和相关性;基于多维... 针对纯电动汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)参数同时存在不确定性和相关性的情形,开展了纯电动汽车PMS固有特性的不确定性和相关性传播分析研究。利用多维平行六面体模型量化系统参数不确定性和相关性;基于多维平行六面体模型,将正则化法、泰勒展开法及中心差分法相结合,提出了一种PMS固有特性响应不确定性传播分析的MP摄动法。结合系统固有特性响应数据,基于蒙特卡罗法和置信度,提出了一种系统固有特性响应的相关性传播分析方法。以某纯电动汽车PMS算例验证了方法的有效性。分析结果表明:系统参数的不确定性会使得系统响应具有不确定性,而系统参数的相关性会使得系统响应具有一定的相关性。 展开更多

关键词 纯电动汽车 动力总成悬置系统 多维平行六面体模型 不确定性传播 相关性传播

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基于概率模型和数据驱动的动力总成悬置系统可靠性优化 被引量：1

6

作者 吕辉 张家明 +1 位作者 黄晓婷 上官文斌 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期456-463,488,共9页

针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)一部分参数为概率变量,一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,开展了基于概率模型和数据驱动的电动汽车PMS可靠性优化设计研究。首先,基于任意多项式混沌(APC)展开和广义最大熵原理推导了一种求解该... 针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)一部分参数为概率变量,一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,开展了基于概率模型和数据驱动的电动汽车PMS可靠性优化设计研究。首先,基于任意多项式混沌(APC)展开和广义最大熵原理推导了一种求解该复杂不确定情形下PMS响应不确定性和可靠性的高效方法;然后,基于蒙特卡洛抽样,给出了该复杂不确定情形下求解PMS响应不确定性和可靠性的参考方法;接着,提出了一种基于APC展开法的灵敏度分析方法,进一步提出了一种考虑响应不确定性和可靠性的PMS优化设计方法;最后,通过应用算例验证方法的有效性,并对系统进行了灵敏度分析和可靠性优化。结果表明,所提出的方法可有效地处理电动汽车PMS一部分参数为概率变量、一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,并能可靠地优化该情形下的系统固有特性,且方法具有较高的计算精度和计算效率。 展开更多

关键词 电动汽车动力总成悬置系统 任意多项式混沌展开 最大熵原理 数据驱动 不确定性

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船用冷藏集装箱冷却结构设计及其温度场分析 被引量：3

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作者 李长玉 徐添桦 +1 位作者 张春花 李细霞 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第2期202-207,共6页

为保证冷却货物在运输过程中的温度条件符合要求,以海运冷藏集装箱作为动态模型,建立该船运冷藏集装箱工作时的热流场模型,模拟多种工况进行瞬态热分析。利用有限元的方法计算该集装箱运输货物在多个位置线及截面上温度随时间与空间变... 为保证冷却货物在运输过程中的温度条件符合要求,以海运冷藏集装箱作为动态模型,建立该船运冷藏集装箱工作时的热流场模型,模拟多种工况进行瞬态热分析。利用有限元的方法计算该集装箱运输货物在多个位置线及截面上温度随时间与空间变化的情况,分析了冷却结构在不同外部温度等对箱内保温冷却效果的影响,并实验测得不同冷板组布置方式对集装箱整体温度分布。发现在一定条件下该模型有效的平均保冷时间为38.78 h,且该冷却结构对温度场的控制较好,温度均匀性有较大的提升。本文设计的船用冷藏集装箱保冷效果满足要求,采用的方法对冷藏货运箱厢内设计及参数选择具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 船用冷藏集装箱 温度场 冷却结构 环境温度

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基于进化算法与数据驱动的锂离子电池寿命预测 被引量：1

8

作者 周继香 闫泽远 李淼林 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期679-684,共6页

锂离子电池因其长寿命而导致其设计和测试周期较长,因此,建立一个锂离子电池寿命预测模型对锂离子电池的开发和测试具有重要意义。基于数据驱动的锂离子电池寿命预测是一种有前景的预测方法,它可以在不需要专业知识的情况下进行预测。但... 锂离子电池因其长寿命而导致其设计和测试周期较长,因此,建立一个锂离子电池寿命预测模型对锂离子电池的开发和测试具有重要意义。基于数据驱动的锂离子电池寿命预测是一种有前景的预测方法,它可以在不需要专业知识的情况下进行预测。但是,基于数据驱动的预测方法对数据的要求较高,同时,大量的数据特征可能会降低学习模型的精度。为了解决这个问题,提出了一种基于进化算法的特征选择策略,该策略利用进化算法对锂离子电池训练数据的特征进行筛选,从而提高算法的精度。最终的实验结果在麻省理工学院提出的测试集上表现出了良好的效果。 展开更多

关键词 锂离子电池 进化算法 数据驱动 寿命预测

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锂电池模组结构设计及其关键参数分析优化

9

作者 张春花 姚俊妤 +1 位作者 钟玉华 李长玉 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期308-313,共6页

为确保设计的锂离子电池模组具有较好的散热效果。建立了该锂离子电池模组的三维几何模型和有限元仿真模型。搭建了单体产热散热测试平台。通过单体电池仿真和实验数据对比验证了模型的准确性。之后利用电池模组的仿真模型分析了电池间... 为确保设计的锂离子电池模组具有较好的散热效果。建立了该锂离子电池模组的三维几何模型和有限元仿真模型。搭建了单体产热散热测试平台。通过单体电池仿真和实验数据对比验证了模型的准确性。之后利用电池模组的仿真模型分析了电池间隔、入口风速、环境温度等关键参数对电池模组放电过程中各位置温度及温度最大值和温度平均值的影响。发现当电池间隔为7.5mm左右时电池包散热情况最好,最高温度为37.3℃。环境温度相差5℃时,电池放电过程中最高温度相差3.4℃,入口风速可较大程度地调节电池包内部的温度。设计方法及分析的结果可为风冷式锂电池模组结构设计及关键参数选取提供一定的依据。 展开更多

关键词 锂电池模组 温度场 入口风速 结构设计

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多孔性V_(2)O_(5)的制备及在锂离子电池中的应用 被引量：1

10

作者 倪祥祥 胡习之 李长玉 《电池》 CAS 北大核心 2023年第3期248-251,共4页

五氧化二钒(V_(2)O_(5))作为正极材料,在锂离子电池中存在循环不稳定、倍率性能差等缺点,且锂化机理研究有限,作为负极材料的研究更是缺乏。采用聚乙烯醇(PVA)辅助软模板溶剂热法制备多孔性V_(2)O_(5)(PVO),所得PVO的结晶度高,为相互连... 五氧化二钒(V_(2)O_(5))作为正极材料,在锂离子电池中存在循环不稳定、倍率性能差等缺点,且锂化机理研究有限,作为负极材料的研究更是缺乏。采用聚乙烯醇(PVA)辅助软模板溶剂热法制备多孔性V_(2)O_(5)(PVO),所得PVO的结晶度高,为相互连接的V_(2)O_(5)纳米棒组成的多孔结构。使用PVO为负极材料制备的半电池,容量和稳定性高,倍率性能较好,在放电过程中产生了新化合物,以0.2 A/g的电流在0.02~3.10 V充放电,第500次循环的放电比容量可达762.1 mAh/g。制备的LiFePO_(4)/PVO全电池以0.1 A/g的电流在1.5~3.5 V充放电,第100次循环的放电比容量为176.8 mAh/g。 展开更多

关键词 五氧化二钒(V_(2)O_(5)) 多孔性V_(2)O_(5)(PVO)负极 电化学性能 循环稳定性

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基于CNN-BiLSTM的可解释性轴承故障诊断 被引量：4

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作者 刘之航 钟玉华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第9期59-63,共5页

基于卷积神经网络的轴承故障诊断过程往往无法解释,并且常规CNN的抗噪性较差。因此,提出了一种基于CNN-BiLSTM的可解释性轴承故障诊断模型。分别从仿真和实验两个方面对CNN的特征提取过程进行分析,采用Grad-CAM++方法以热力图的形式对... 基于卷积神经网络的轴承故障诊断过程往往无法解释,并且常规CNN的抗噪性较差。因此,提出了一种基于CNN-BiLSTM的可解释性轴承故障诊断模型。分别从仿真和实验两个方面对CNN的特征提取过程进行分析,采用Grad-CAM++方法以热力图的形式对该过程进行解释,并结合BiLSTM改进模型,提升了模型的诊断精度和抗噪性能。仿真分析表明,Grad-CAM++不仅可以用于二维图片,也能够应用于一维时间信号,具有通用性,并且其可视化结果可以充分表明网络的特征提取过程,具有解释性。实验结果表明,所提出的模型不仅具有解释性,同时相比其他类似网络的平均诊断精度更高,并且具有更好的抗噪性和鲁棒性,验证了该方法在处理滚动轴承故障诊断上的有效性。 展开更多

关键词 类激活映射 卷积神经网络 双向长短时记忆 故障诊断

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考虑概率参数相关性的电动车悬置系统分析 被引量：2

12

作者 吕辉 赵嘉伟 +1 位作者 毛海宽 黄晓婷 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期65-72,共8页

针对电动车动力总成悬置系统(PMS)参数同时存在不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑概率参数相关性的电动车悬置系统固有特性分析研究。首先,分别采用相关系数矩阵和概率不确定变量描述PMS参数的相关性和不确定性;然后,基于蒙特... 针对电动车动力总成悬置系统(PMS)参数同时存在不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑概率参数相关性的电动车悬置系统固有特性分析研究。首先,分别采用相关系数矩阵和概率不确定变量描述PMS参数的相关性和不确定性;然后,基于蒙特卡洛抽样提出了一种求解概率参数相关情形下PMS固有特性统计矩的蒙特卡洛法(MCM);接着,基于稀疏网格数值积分(SGNI)提出了一种求解PMS固有特性统计矩响应的高效方法;最后,通过某电动车PMS算例验证方法的有效性,分析结果表明:以MCM为参考,SGNI方法在求解PMS固有频率、解耦率的统计矩及响应边界方面具有良好的求解精度和较高的求解效率;系统概率参数的相关性对解耦率响应边界具有较大影响,计及概率参数的相关性可获得更加合理的分析结果。 展开更多

关键词 电动车 动力总成悬置系统 概率参数 相关性 固有特性

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电动车动力总成悬置系统的全局灵敏度分析 被引量：2

13

作者 吕辉 张海标 +1 位作者 李长玉 魏政君 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期29-37,共9页

针对电动汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)参数同时存在不确定性和相关性的情形,开展考虑不确定参数相关性的电动汽车PMS固有特性的全局灵敏度分析研究.采用含相关性的概率变量描述系统的不确定参数,基于方差分解... 针对电动汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)参数同时存在不确定性和相关性的情形,开展考虑不确定参数相关性的电动汽车PMS固有特性的全局灵敏度分析研究.采用含相关性的概率变量描述系统的不确定参数,基于方差分解推导考虑概率变量相关性的一阶和总体全局灵敏度公式;基于蒙特卡洛法(Monte Carlo Method,MCM)提出一种求解全局灵敏度指数的方法;推导当概率变量服从正态分布时的全局灵敏度公式,给出采用MCM计算全局灵敏度指数所需样本集的构造方法;以某电动汽车PMS算例验证方法的有效性.分析结果表明,相关性会影响系统固有频率和解耦率响应对不确定参数的敏感性,考虑不确定参数的相关性可获得更加合理的灵敏度分析结果. 展开更多

关键词 电动车 动力总成悬置系统 全局灵敏度 不确定性 相关性

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充冷式冷板冷藏车厢体设计及保鲜效果分析 被引量：3

14

作者 肖颖 徐添桦 +1 位作者 叶晔 李长玉 《中国工程机械学报》 北大核心 2022年第6期537-541,共5页

为保证冷肉在超过18 h运输过程中温度保持0~4℃,设计了一种充冷式冷板冷藏汽车厢体。利用了有限元方法建立该厢体的三维几何模型和热物理模型,通过计算和仿真得到了该车厢在不同环境温度下,厢体内货物温度随时间变化的情况。比较了环境... 为保证冷肉在超过18 h运输过程中温度保持0~4℃,设计了一种充冷式冷板冷藏汽车厢体。利用了有限元方法建立该厢体的三维几何模型和热物理模型,通过计算和仿真得到了该车厢在不同环境温度下,厢体内货物温度随时间变化的情况。比较了环境温度和货物堆码方式等参数对货物温度场分布的影响,发现当环境温度为20℃时,有效保鲜时间为28 h;当环境温度为南部地区夏季温度时,有效保鲜时间为24 h,符合设计要求。采用的仿真计算方法对冷藏汽车车厢设计及参数选择具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 冷板冷藏车 冷肉 温度场 环境温度 热物理模型

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某疫苗储运箱结构设计及瞬态热流分析 被引量：2

15

作者 汤云峰 李长玉 +2 位作者 肖颖 李细霞 戚松 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2022年第1期93-98,共6页

为保证某疫苗在运输过程中温度保持在2~8℃之间。设计一种疫苗储运箱,利用三维建模软件构建储运箱的几何模型。结合几何模型建立其数理模型。利用有限元的方法计算该储运箱在运输过程中各位置温度变化情况,分析共晶板厚度对疫苗储运有... 为保证某疫苗在运输过程中温度保持在2~8℃之间。设计一种疫苗储运箱,利用三维建模软件构建储运箱的几何模型。结合几何模型建立其数理模型。利用有限元的方法计算该储运箱在运输过程中各位置温度变化情况,分析共晶板厚度对疫苗储运有效存储时间的影响,计算疫苗包裹在运输过程中最低温度和最高温度随时间变化的情况,分析气温变化对疫苗储运效果的影响。发现共晶板厚度对疫苗有效储运时间有重要影响,当共晶板厚度为10 mm时,疫苗的有效储运时间为35 h;当共晶板厚度为35 mm时,疫苗的有效储运时间为108 h。疫苗储运箱可通过适当调节共晶板厚度以满足疫苗不同有效储运时间的要求。研究的方法和结果对疫苗储运箱结构参数设计,和不同气候环境下运输疫苗储运箱的选择具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 疫苗储运 共晶板 有效储运时间 温度场

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锂离子单体电池散热模型及其性能研究 被引量：2

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作者 戴海燕 张春花 李长玉 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第7期729-733,共5页

锂离子动力电池工作过程中的热行为对电池工作性能产生重要影响。针对锂电池的散热问题,以18650圆柱锂离子动力电池为研究对象,建立了单体电池散热模型,设计了单体电池实验测试平台,电池进行恒流放电,通过对分析模拟与实验中,电压及电... 锂离子动力电池工作过程中的热行为对电池工作性能产生重要影响。针对锂电池的散热问题,以18650圆柱锂离子动力电池为研究对象,建立了单体电池散热模型,设计了单体电池实验测试平台,电池进行恒流放电,通过对分析模拟与实验中,电压及电池温度在不同条件下随时间变化的比较,验证了模型的准确性。基于该模型,分析了放电倍率、环境温度对电池散热的影响。结果表明:锂电池的放电倍率与环境温度和电池温度呈增函数关系,放电倍率越大,环境温度越高,电池的平均温度越高。当达到10 C时,温度将超过最佳工作温度范围,需增大风速,进行必要的散热。该电池散热模型和对单体电池散热影响因素的分析,为电池热特性的研究和热管理系统设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 锂电池 散热模型 仿真 温度

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