摘要：锂离子电池因其电压高、比容量大和循环寿命长的特点,是目前应用较为广泛的动力与储能电源。研究锂离子电池的温升规律等热特性,不仅有助于指导电池管理系统的设计与优化,还有助于改善和提升锂离子电池的热安全性。热模型能够全面、系统地捕捉锂离子电池在工作过程中的温度和其他热特性参数的动态变化,为解析生热、传热和热失控触发机制提供重要信息,是研究锂离子电池热特性的重要工具。本文根据研究目的、建模原理和应用场景,将锂离子电池热模型分为非耦合热模型、耦合热模型和热滥用模型,并对其基本理论和方法进行了分析归纳,最后对锂离子电池热模型的发展方向包括模型验证、模型参数获取、模拟工况等方面进行了展望。

摘要：为了研究柔性非晶硅薄膜太阳能电池(a-Si PV)在晴和多云天气下的温度值,基于能量守恒法建立了a-Si PV的光热模型,考察了各部分参数取值,编写了微分方程的求解程序,并设计研制了一套实验模型进行验证.实验结果表明:a-Si PV电池的温度受日照辐射强度的影响最为显著;安装角度和环境温度也在一定程度上影响a-Si PV的温度值;晴天时的温差大于多云天气下的温差.实测值与模拟值对比表明:该模型可以准确模拟PV温度在晴和多云天气下的变化;数值结果与实验结果最大差值为3.9°C,主要原因是多云天气日照辐射强度的波动性和PV材料热容引起的热响应时滞.建立的a-Si PV热模型考虑了主要的影响因素,可较为准确地得到在晴和多云天气下的温度变化.

摘要：针对热平衡试验中难以综合模拟火面复杂多变服役热环境的困难,建立一种基于热模型相关性验证的热平衡试验方法。采用真空、低压变温自然对流和低压定温强迫对流验证相结合的方式,验证高低温条件下热分析模型的对流、导热、辐射网络系数和热容等参数,并由相关性检验后的热分析模型验证设计的正确性。结果表明,板温度高于气温11~86℃条件下(气温-91℃)的自然对流传热系数为0.19~0.57 W/(m^(2)·K),4~15 m/s风速下的强迫对流换热系数为1.24~2.4 W/(m^(2)·K)修正后的热分析模型与试验结果偏差在±3.5℃以内。该方法在不完全模拟服役热环境条件下实现航天器热设计验证,提供有效的热分析模型,已成功应用于祝融号火星车热平衡试验。

摘要：锂离子电池的热模型对于锂离子电池单体和热管理系统的设计有重要帮助,是研究改善锂离子电池安全性的重要工具。介绍了国内外关于锂离子电池热模型的研究进展,包括电化学-热耦合模型、电-热耦合模型和热滥用模型,以及以这些模型为基础,在锂离子电池单体设计、热管理和安全性研究方面做的工作。在此基础上,分析了当前研究有待于深化的地方,为下一步研究提供参考。

摘要：在新建立的热模型基础上研究了超精密磨削过程中磨削热对工件的影响,并得到静态下的热源分布。利用多个热源模型模拟不同的超精密磨削条件,分析了热源参数对温度分布的影响,这一新型的热源模型及分析结果很重要,保证了超精密磨削工件的表面质量。

摘要：温度是燃油箱耗氧惰化系统适航符合性验证过程中重要指标。基于MATLAB Simulink软件,建立了飞机燃油箱耗氧型惰化系统油箱部件的传质传热模型,并验证其可靠性。在此基础上,分析了惰化系统抽气流量和出口温度对飞机燃油箱气相空间节点温度和燃油节点温度的影响。结果表明:所建立的飞机燃油箱传质传热模型具有较高的可靠性;随着惰化系统抽气流量的增加和惰化系统出口温度的升高,气相空间节点温度随之升高但对燃油节点温度影响不明显。

摘要：为提高空间相机的控温稳定度以保证成像质量,本文提出一种基于空间光机热模型的自适应比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法。该控制器的设计从空间光机的热平衡方程出发,能够实时根据光机及与其辐射换热对象的温度修正光机的热模型,继而采用极点配置的方法实时校正PID控制器参数,最终确定本控温周期的加热占空比。本文通过建立抽象的空间光机热模型,分别施加上述自适应PID控制方法与固定参数PID控制方法,对控温效果进行了仿真及实验对比。结果表明,对环境扰动引起的温度波动,该自适应PID控制器始终保持最佳动态响应,控温稳定度优于±0.1 K,具有更好的控温稳定性和环境适应性。

摘要：锂离子电池热模型对单电池产热研究和电池热管理系统设计具有重要意义。根据热模型搭建原理及研究目的不同,将热模型分为电-热耦合模型、电化学-热耦合模型和热滥用模型,分析了电池热模型研究领域的研究现状,总结了锂离子电池热模型的下一步研究方向。

摘要：为了及时掌握扬声器音圈温度的变化,在功率恒定、发热功率不恒定的基础上建立扬声器热模型,设计了线性二次观测器(卡尔曼滤波器),利用其自身的迭代性质和数据融合功能实现对扬声器音圈温度的预测。结果表明,在相同的环境温度与激励信号下对参数相同的扬声器进行试验,卡尔曼滤波预测的相对误差波动范围在0.01822以内,误差稳定时间为50 s,误差波动范围稳定在0.01329以内。验证了卡尔曼滤波作为扬声器音圈温度预测工具的可靠性和可行性。

摘要：飞机燃油箱系统热分析是飞机燃油系统设计和适航取证的关键技术之一。首先对燃油箱热模型分析方法进行了阐明,然后在典型热天环境中(地面温度为327K)对一种典型民用飞机燃油箱结构的热参数进行了工程计算研究。研究表明,外翼油箱、机身油箱以及集油箱内燃油温度分布不均匀;各油箱燃油温度在地面状态均高于巡航状态;燃油的最高温度时刻出现在地面终了状态,而且最高点位置出现在集油箱内。研究结果既可以指导飞机燃油箱设计,也可以为飞机燃油系统的适航取证提供一定技术支持。