超级电容器大电流充放电温度场和安全性分析

• 作者: 张认成 李宇 杜建华 涂然 皇甫趁心
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 超级电容器 大电流充放电 有限元热分析 导热微分方程 温度场
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究及进展
• 页码范围: 108-113
• 页数: 6页
• 分类号: X936
• 字数: 3158字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0128

摘要

超级电容器在进行大电流的充放电过程中,内部会迅速产生大量的热量,温度过高会引发安全事故.本文采用有限元热分析方法,首先通过剖析卷绕式超级电容器的结构组成,对结构进行假设简化,再分析非稳态导热微分方程,建立了三维有限元热分析模型.本文研究在常温(25℃)下,以20 A电流对超级电容器进行充放电,得到超级电容器内部的温度分布云图,核心区温度最高,负极柱区域温度比正极柱区域温度高;选取超级电容器的正极柱、负极柱和内部核心区域作为观测点,改变电流大小,观测温度随时间变化的情况;增大充电电流,当充电电流一定时,内部核心每升高100℃所需要的时间在逐渐减少;随着充电电流的增大,可以看到超级电容器内部核心升温加快.当超级电容器以瞬时大电流工作时,内部核心可以在较短的时间内达到几百摄氏度,应当采取降温措施避免安全事故发生.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张认成	华侨大学机电及自动化学院	100	1107	20.0	28.0
2	杜建华	华侨大学机电及自动化学院	26	327	10.0	17.0
3	李宇	华侨大学机电及自动化学院	2	3	1.0	1.0
4	皇甫趁心	华侨大学机电及自动化学院	3	5	2.0	2.0
5	涂然	华侨大学机电及自动化学院	7	8	2.0	2.0