核心技术:
      针对当前电源电池对温度适应性差的情况,对电池温度场进行建模与分析,改进电源散热加温装置,优化冷热管理系统,并设计新型结构电池箱体,使电源具备高、低温环境下的自适应调整功能,可在-30℃~60℃环境中保持正常工作状态。

根据军用相关标准,进行“三防”功能设计,具有抗震动、抗碰撞及防雨淋功能。

技术介绍:
1、电源对环境温度的强适应技术

(二)改进和优化电池散热加温装置:


      为了拓宽电池的工作温度,使电池在不同的高低温环境下仍能保持良好的工作性能,项目拟从散热和加温装置两方面展开研究。

     

      1.改进和优化散热装置                   2.改进和优化加温装置

      3.设计新型结构的电池箱体             4.优化冷热管理系统

(一)电池组温度场的建模与仿真:


        研究不同高低温度范围的电池热特性,分析电池的传热机理,建立电池的温度场模型。通过温度场模型的仿真,得出不同的电池串并方式、电池组排列方式、箱体结构、散热装置、加温设备、加温和冷却策略对电池温度场的影响。通过大量的实验与仿真,可以得出最优的冷热管理的控制方式。


1.改进和优化散热装置:根据电池组的温度分布,综合空气散热、液体冷却和空调制冷等多种散热手段,通过智能算法对电池组进行温度调节。

2.改进和优化加温装置为了能够提高电池的低温性能,在电源箱体布置加热结构进行加热,根据电池组的温度分布,利用算法调节加热流量,控制加热速度。另外,每个电源会配一个宽温度电源,在温度低于-20摄氏度时,保持电源箱体内的温度正常。

3.设计新型结构的电池箱体:在电池箱内部合理安置了复合无极材料的超导热管,利用热管的强导热性能,增强电池箱的高温散热和低温保暖性能。

4.优化冷热管理系统:
      1) 优化冷热管理策略:制定最优化的冷热信息采集、分析判断和控制的策略,智能调节箱体的温度。
      2) 优化温度采集和温度控制:在电池箱内能体现出温度场变化的关键部位安置高精度的温度采集模块,准确地获取电池和箱体的温度信息;根据采集的信息和冷热管理策略,对风机、加热、出风口、进风口、冷却液传动等设备实现最佳控制,确保电源在安全的温度范围(-30℃~60℃)内工作。

2、电源多用途安全保护技术

  (二)避震防冲击安全管理技术:


      1.避震安全技术:对电池组在不同振动环境条件下作隔震试验、分析正弦、随机振动以及冲击干扰的频谱类型和频率带宽,确定电池组的最大允许响应,如固有频率、最大传递率等,通过基于新型材料(具有一定的防腐抗蚀和抗震防冲击能力)设计的电池箱体和和采用金属橡胶结合的新型材料设计避震结构,形成双重保护,达到最好的避震效果。
     2.防冲击安全技术:采用具有高响应速度、高灵敏度和高精度的MEMS高冲击加速度传感器,检测电源结构体受到的冲击,并通过算法计算冲击的强度,若判断超过了安全阀,会立即将电池与电源管理系统断开,防止因冲击造成的电池短路发热的危险。

    (一)多重电池保护技术


为了避免过充电及过放电所产生的安全性问题,并防止电源、电池特性劣化,在电源包中加入了多重检测、保护和备份,主要检测电池的温度、过充电、过放电、放电过电流、短路等状态,若控制算法判断出现异常状况,则驱动控制系统,快速替换处治,保障电源正常工作。


技术成果指标:
一、可灵活串并组合,提供大容量储电和充放电功能
①电源最大容量:320Ah;
②电源最大持续放电电流:120A;
③电源最大充电电流:30A;
④充电电压: 220V;
⑤输出电压: 直流:12V、24V、36V;交流:220V
二、环境适应性
充放电温度范围:-30℃~60℃。
三、其它技术指标
①高精度电量计量:>80%准确度;
②循环寿命:2000 cycles;
③自放电率:1%每月,存放一年后还可剩余80%电量;
④ 防震抗冲击设计。