純電動(dòng)汽車用鋰離子電池組液體冷卻散熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化.pdf

1、純電動(dòng)汽車在行駛時(shí)不產(chǎn)生排氣污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)尤其是空氣的潔凈是非常有益的。動(dòng)力電池系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源,相比于混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單,維修起來(lái)也更加方便。與此同時(shí),動(dòng)力電池的性能好壞會(huì)直接影響純電動(dòng)汽車的整車性能。
　　純電動(dòng)汽車在行駛過程中,動(dòng)力電池組會(huì)產(chǎn)生很多熱量。這些熱量如果不能及時(shí)散發(fā)掉將會(huì)導(dǎo)致電池溫度快速攀升以及溫度分布不均勻。這會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)力電池組的工作效率、使用壽命以及安全性能。因此,建立電池生熱的

2、理論模型,使用數(shù)值模擬技術(shù)分析鋰離子動(dòng)力電池組在不同條件下的溫度場(chǎng),對(duì)散熱性能進(jìn)行仿真,再基于仿真結(jié)果有針對(duì)性地優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu)。這對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池組的使用性能的提高具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)理論,運(yùn)用Fluent軟件對(duì)電池單體的溫升進(jìn)行數(shù)值模擬,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析。動(dòng)力電池組則采用液體冷卻形式,使用CFX軟件對(duì)電池包的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真,分析電池包的溫度場(chǎng)分布,并提出散熱優(yōu)化措施,然后在此基礎(chǔ)上比較不同散熱條件下電

3、池包的散熱情況。
　　本文主要做了以下幾方面的工作:
　　①分析了電池的生熱和傳熱機(jī)理,根據(jù)熱力學(xué)定律、傳熱學(xué)的質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒定律建立了鋰離子電池的三維生熱模型;
　?、趯?duì)單體鋰離子電池進(jìn)行熱特性相關(guān)的實(shí)驗(yàn),記錄不同溫度下不同充放電倍率下鋰離子電池的溫度特性、內(nèi)阻特性并且對(duì)單體鋰離子電池的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,證明了電池仿真模型和數(shù)值計(jì)算設(shè)置的合理性
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