基于楔形微通道的电池热管理系统传热特性研究

发布时间：2020-12-13 04:46

　　在能源危机与环境污染的大背景下,电动汽车凭借其低能耗、零排放的优点得到了快速发展。动力电池作为电动汽车的核心部件,其性能的优劣直接影响着整车性能。由于电池的能量、容量、安全性等受温度影响明显,设计高效的电池热管理系统,并揭示系统传热控温规律,对于提升电池的性能具有重要的现实意义。本文围绕电池热管理系统在提升控温效果和整包能量密度方面的同步优化,设计了基于楔形微通道冷板的电池热管理系统,并采用数值模拟的方法,揭示了电池热管理系统的传热控温规律。文中主要结论如下:（1）针对常规微通道热管理系统的冷板控温特性,通过对电池产热特性的有效还原,将1.5C放电倍率下1cm厚电池体的产热情况作为冷板表面的热流边界,研究了系统内冷板在不同质量流量、不同通道数时的控温效果。结果表明:随着冷板质量流量由2.5×10^-5 kg/s逐渐增加至4×10^-5 kg/s,系统内冷板表面的最大温度逐渐降低,升温段速率逐渐放缓,冷板表面最高温度的峰值点由55.09℃降低至44.67℃,通道数的增加也可进一步强化系统内冷板的降温效果。但该微通道冷板的均温效果较差,当冷板表面温度... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Zhang等提出的微通道电池冷却方案[100]

经过上述介绍可见,液体冷却系统凭借其更高的换热效率和较小的体积占比在目前的电动汽车热管理领域占据着一定的市场优势。基于现有的液冷方案,综合考虑电池热管理系统对于提升控温效果与整包能量密度的双重需求,进一步尝试将换热效率较高、体积占比更小的微通道冷板应用于热管理系统具有一定的现实意义。1.5 本文的研究内容

(3)结合电池导热的各向异性以及工质物性随温度变化的浮变规律,研究了电池热管理系统内不同散热面、不同通道结构、不同质量流量以及不同通道布置方式等对电池体控温效果的影响规律,并最终确定了最优设计。2.1 引言


本文编号：2913923