Research progress in Li-ion battery pack inconsistency control

总结电池均衡、成组方式和热管理的研究方法及问题。电池均衡技术主要有电池均衡电路、电池均衡控制策略；电池成组方式主要有电池串并联方式、电池连接阻抗；电池热管理主要有电池生热特性、电池散热结构和电池组热管理等

Battery pack thermal management based on thermo electric cooling and phase change material heat preservation

为提高户外基站备用电池组的工作性能、延长使用寿命，需要进行冷却和保温。将半导体制冷(TEC)与相变材料(PCM)保温相结合，对基站用48 V铅酸电池组进行热管理。模拟分析TEC的布置、制冷功率和环境温度对冷却保温效果的影响。TEC设置在电池组前后两侧、制冷功率为170 W时，可降低电池的温度、提高冷却阶段电池组温度场的一致性、延长保温时间。电池组经过连续的冷却保温过程，仍处于最佳工作温度范围，电池充放电时的最高温度可得到抑制

Solid-liquid Two-phase Flow Simulation of TBAB Clathrate Hydrate Slurry using for Latent Heat Transportation

TBAB包络化合物浆（CHS）被证明是一种具有广阔应用前景的潜热输送材料，在中央空调及区域供冷系统中替代冷水作为载冷介质，进行冷量的输送。因为CHS可以在5-12℃发生固液相变，载冷密度远大于冷水，由此可以减小输送管道的尺寸，降低输送泵的能耗，从而达到节能的目的。 首先，建立了管内流动的3-D模型，实现对CHS固--液两相流特征的全面描述。模型包含重力对颗粒分层流动的影响，使用相间滑移速度描述相间作用力；给出了层流时固相黏度的计算公式，使控制方程组得以封闭。湍流流动基于RNG k-ε模型理论，针对靠近壁面的层流底层区和远离壁面的旺盛湍流区分别建立k-ε控制方程。在流动计算结果的基础上，将对流传热模型简化为2-D模型，模拟定热流密度条件下的水平管内对流换热情况。通过固--液相间的能量及质量传递进行相间耦合，模型计算范围涵盖层流及湍流流动。分别从层流及湍流能量方程出发，利用源强化概念及场协同理论，从理论上解释了CHS这类潜热型功能流体强化换热的物理机理。 随后，搭建了CHS流动与传热实验台，测得CHS在水平管内的流动阻力及定热流密度下的平均对流换热系数，对所建模型的计算结果进行验证。结果显示，在固相含量χ<30%范围内，3-D流动模型可以较好地模拟流动阻力问题，相对误差在±12%以内；2-D传热模型可以较好地模拟对流换热问题，相对误差在±10%以内。证明本文所建立的固--液两相流流动与换热模型可以实现对CHS真实情况的模拟，且达到了精度要求。实验测定了A型和B型CHS的粒径分布。 深入剖析了CHS管内流动情况。截面速度分布规律显示，随着固相含量的增大，层流流动表现出由剪切流发展为“塞状流”的趋势，由此判断CHS固--液两相混合流体整体上呈现出非牛顿流体特征。发现了定流速下的“再层流化现象”。截面颗粒浓度分布表明，在较低流速的层流流动区，边界层内出现比较明显的分层流动，随着流速的增大，分层流动逐渐消失，表现为非均匀流甚至均匀流。通过对平均流速、固相含量及管径的正交分析结果得知，流速是影响流动阻力的最主要因素，固相含量次之，管径最小。在实验得到的CHS实际粒径分布范围内，颗粒直径大小对流动阻力的影响可以忽略。 详细分析了CHS在定热流密度条件下的管内对流换热特性。CHS的换热能力大约是纯溶液的1.5~3.5倍。通过截面温度分布，显示层流换热主要通过颗粒及液体的导热作用传递热量，由于潜热的释放增大了径向的温度梯度；湍流换热改善了速度场与温度梯度的协同程度，使得主要的换热热阻存在于热边界层内，同时，由于潜热的释放延缓了壁面温度升高的速度。计算得到了CHS换热过程中沿管长方向出现的未融化区、正在融化区和完全融化区的边界线。CHS对流换热能力的影响因素中，平均流速起决定性作用，固相含量和潜热通过改变混合流体的等效比热容而影响换热性能。实际粒径分布范围内对层流换热的影响可以忽略，较大颗粒对湍流换热起强化作用。热流密度大小对换热性能几乎没有影响。 最后，展示了所建立的固--液两相流动与换热模型在CHS潜热输送过程的应用。对A型和B型CHS，计算求得了不同固相下的临界沉降速度，为CHS的安全输送提供了依据。从优化输送泵功角度，得到了B型CHS最佳的固相含量范围（χ=26%附近），输送该固相含量范围的CHS，可以得到最佳的节能效果

TBAB包络化合物浆的非牛顿流变特性研究

TBAB CHS(Clathrate Hydrate Slurry)是一种适用于空调工况的潜热输送载冷剂,可以大幅度降低冷量输送的功耗。本文以其流变特性为研究重点,通过实测水平管内层流数据,判断切应力γ和剪切速率γ之间的关系,发现A型CHS完全符合Bingham塑性流体特征。本文结论对于深入剖析CHS流阻特性提供了理论指导,同时可为数值计算提供必要的参考

旋液式冰浆浓缩器的阻力特性研究

本文针对前期优化得到的适合于冰浆浓缩的旋液分离器阻力特性进行研究。首先通过实验得到空气柱存在时不同旋流器结构下阻力特性数随雷诺数的变化曲线,结果表明溢流管直径减小或溢流管插入深度增大都将使得阻力特性数增大。并对某一旋流器结构下空气柱存在与不存在时的阻力特性曲线进行比较,结果表明空气柱的存在也将增大旋流器的阻力特性数。最后通过数值模拟,得到旋液式冰浆浓缩器内部压力场分布规律

基于冰浆蓄冷的集中制冷冷藏陈列柜的实验研究

冷藏陈列柜是超市、卖场等场所经常使用的制冷保鲜设备,这里将冰蓄冷技术应用于冷藏陈列柜,以冷水作为循环介质,开发一种基于动态冰浆蓄冷的集中制冷冷藏陈列柜新型产品。集中制冷模式将制冷机组和陈列柜柜体分离,没有冷凝器放热;动态冰蓄冷可以充分利用低谷电力;采用冷水作为循环介质,蒸发器的温度处于0℃以上,杜绝了结霜和融霜问题,因此大幅度降低了冷藏陈列柜的能耗。新型冷藏陈列柜的柜内温度场分布实验结果表明：冰浆集中制冷冷藏陈列柜在一定的运行条件下完全可以达到现有冷藏陈列柜的保温效果,而且温度波动很小

烟气脱硫石膏粉化学物相分析

介绍了燃煤发电厂产出的烟气脱硫石膏粉中的化学组分分析方法。根据烟气脱硫石膏粉的特性，采用X射线能谱（EDs）仪对样品进行半定量分析，样品经过水洗去除50％的主成分后，不溶于水的物质用X射线衍射（XRD）仪进行定性分析，根据定性和半定量的分析结果，采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICPAES）法、离子色谱（IC）法和重量法进行元素和组分的定量分析，综合分析结果，确定了烟气脱硫石膏粉是由82．2％CaSO4·0．5H2O，3．0％CaCO3，1．0％CaMg（CO3）2，11．1％SiO2，1．4％Al2SiO5和1．3％Fe2O3组成