電動汽車電池溫度場之分析及應(yīng)用.pdf

1、鋰電池比同類電池具有更加優(yōu)異的性能，在電動汽車的應(yīng)用廣泛。但是以電池作為主動力能源不可避免的會產(chǎn)生大量的熱量，這不僅影響了電池正常工作和壽命，對汽車安全性也會產(chǎn)生影響。
　　基于中科院電動汽車項目，本論文對電池工作時發(fā)熱進(jìn)行了詳細(xì)的分析。具體工作如下：
　　1.根據(jù)電池的生熱原理及傳熱學(xué)理論建立電池的導(dǎo)熱微分方程，為計算電池溫度提供了理論依據(jù)，其中包括適用于長方體電池的直角坐標(biāo)系熱模型，適用于圓柱體電池的柱坐標(biāo)系熱模型，同時

2、也推導(dǎo)了球坐標(biāo)系的導(dǎo)熱微分方程。并依據(jù)有限元理論建立導(dǎo)熱方程的有限元形式，為計算出電池溫度提供了數(shù)值途徑。
　　2.深入分析電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，建立了電池的5種實體模型，討論得出各種模型的優(yōu)劣。應(yīng)用 ANSYS軟件模擬分析了放電率和對流邊界條件對電池溫度場的影響。模擬實際電池包溫度場分布，確定設(shè)計電池包熱管理的必要性。
　　3.綜合前面的分析，進(jìn)行電池包熱管理系統(tǒng)的設(shè)計，包括：組成電池包的單體電池選擇（長方體還是圓柱體）、電池包

3、排列方式、電池包組合方式、電池包散熱設(shè)計、電池包加熱設(shè)計。同時在電池包散熱設(shè)計中做了以下設(shè)計：電池包冷卻方式（氣冷還是液冷）、電池包冷卻風(fēng)溫、電池包通風(fēng)方式。以上設(shè)計基本都應(yīng)用了仿真分析驗證其可行性。
　　本文通過翔實的理論分析及計算，確定電動汽車所用的鋰離子電池的模型和邊界條件，應(yīng)用 ANSYS模擬不同條件下鋰離子電池的溫度分布情況，并基于此設(shè)計電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。本文的研究工作對開發(fā)鋰離子電池有著重要的理論指導(dǎo)意義和應(yīng)用參考價值。