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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。
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单位华侨大学; 自动化学院
