定制热线: 400-678-3556

电池专题

混合模型的最优估计和机器学习理论和热失控检测

来源:宝鄂实业    2019-05-06 09:14    点击量:

使用完全仪表化的PECSBT4050电池测试仪,通过理论分析,基于软件的仿真和实验验证的混合,对模型和算法进行严格评估。

该项目负责人表示,计算机学习技术可以预测电池内部温度的变化,而不是在整个电池中假设温度均匀,就像现在的建模方法“集总参数模型”一样,从而更加准确和真实意味着计算电池发生热失控的可能性。

当充电或放电时,温度分布不均匀,通常在电极附近内部较高,但是表面外的温度较低。集总模型仅考虑均匀的温度分布,但通过机器学习和模型的方法可以提供温度的时空重建。

锂电池输入人工智能以推断内部温度的数据可以在由电池供电的设备中处理,或者与云计算相关联。如果电池经历热失控,则设备将被编程为在电池变得足够热以引起火灾或引发爆炸之前关闭或断开电池。

通过这些创新,锂电池可以通过将数百个电池捆绑在一起的电池扩大到更高的工业水平。据介绍,锂电池技术越来越多地用于大规模电网,以储存和释放太阳能和风能等可持续技术产生的电力。

对于大型储能系统来说,问题更加迫切,因为它们面临更高的漏洞。在大型系统中,如果一个小区发生火灾,那么多米诺骨牌效应将破坏整个系统。如今,整个行业都在考虑开发基于锂电池系统的大规模储能。但热安全问题可能会减缓锂电池在未来电网能源系统中的使用速度。如果成功完成,这个项目可以帮助应对这一挑战。

 
动力电池PACK企业可以通过改进模组和热管理系统设计,缩小电芯间距,从而提升电池箱体内空间的利用率。还有一种解决方案,即使用新材料。比如,动力电池系统内的汇流排(并联电路中的总线,一般用铜板做成)由铜替换成铝,模组固定件由钣金材料替换为高强钢和铝,这样也能减轻动力电池重量。

热设计

软包电芯的物理结构决定了其不易爆炸,一般只有外壳能承受的压力足够高,才有可能炸,而软包电芯内部压力一大,便会从铝塑膜边缘开始泄压、漏液。同时软包电芯也是几种电芯结构中,散热最好的。

软包电池的著名代表,日产的Leaf,其模组结构为全密封式的,并未考虑散热,即不散热。而Leaf在市场上频繁反馈的容量衰减过快,与此热管理也不无关系。显然随着人们对于高性能电动车的追求,迫使软包电芯也必须要有主动式的热管理结构。

当前主流的冷却方式,已经转变为液冷以及相变材料冷却。相变材料冷却可以配合液冷一起使用,或者单独在环境不太恶劣的条件下使用。另外还有一种当前国内仍然较多应用的工艺,灌胶。这里灌得是导热系数远大于空气的导热胶。由导热胶将电信散发的热量传递到模组壳体上,再进一步散发到环境中。这种方式,电芯再次单独替换不太可能但也在一定程度上阻止了热失控的传播。

液冷,在前面说明模组组成的图片中,冷板与液冷水管正是液冷系统的组成部件。模组由电芯层叠而成,而电芯间有间隔排布的液冷板,其保证每颗电芯都有一个大面接触到液冷板。当然软包电芯要将液冷技术做成熟也并非易事,其必须考虑液冷板的固定,密封性,绝缘性等等。

产品相关推荐