基于相变材料的纯电动汽车电池热管理研究
发布时间：2021-08-05 10:37
为了改善纯电动汽车电池的放电温度,有效维持电池的稳定状态和降低电池热管理系统能耗,研究了一种基于相变材料的纯电动汽车电池热管理系统,在相变材料中嵌入冷却管道,利用冷却液的流动在电池与相变材料中实现热量交换,并对其进行仿真与分析,结果显示:常温下可有效抑制电池温升速度,温度最大可降低7℃,降低冷却风扇工作概率;低温下电池加热更快,最终温度至少可提高11.3℃,最大可减少29.16%的正温度系数热敏电阻（PTC）开启时间,节约能源,提高了纯电动汽车的续航里程;高温下散热效果明显,温度趋于稳定。
【文章来源】：电源技术. 2020,44(11)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３?结合相变材料的电池热管理ＡＭＥＳｉｍ模型??２．１结合相变材料的电池热管理系统的相变散热效果??在环境温度为２４?Ｄ时，配备结合相变材料的热管理和传??
池的稳定状态，减小??了纯电动汽车因电池温度过高而发生自燃的风险；在１００?ｋｍ／ｈ??工况下，与传统热管理系统相比，结合相变材料的热管理系统??在前半部分电池温升速度较慢，且比传统热管理系统迟１６．９??ｍｉｎ达到３５?ｒ?，这是由于前期相变材料会吸收电池的一部分??热量，减缓电池升温速度，而后半部分温度趋势相近且最终温??度也相近，这是由于为避免电池温度不断上升起出最佳工作??温度，散热器和冷却风扇在电池温度达到３５?ｒ便开始工作从??而抑制电池温升，两个系统的冷却风扇状态如图５所示，在该??仿真时长中，结合相变材料的电池热管理系统中的冷却风扇??开启时间仅为传统电池热管理系统的７４．５％，节约了电量。??７?０００??６?０００??５?０００??兰?４?０００??３?０００??２?０００??１０００??０??图５?１００?ｋｍ／ｈ工况下冷却凤扇状态图??２．２结合相变材料的电池热管理系统的辅助加热效果??在环境温度为－２（ＴＣ时，该纯电动汽车在上一次行驶时??吸收大量潜热且静置长时间后相变材料仍处于液体状态。配??备两种电池热管理系统的汽车运行多工况后，电池的温度如??图６所示，结合相变材料热管理系统与传统热管理的ＰＴＣ?：￡??作时间比值、最大温差如表３所示，从总体趋势看，结合相变??材料的电池热管理系统的电池温度上升更快，最终温度更接??近２（ＴＣ，两系统最大温差均大于１０＇Ｃ?，并且其电池温度始终??比传统热管理电池温度高，相比而言，采用结合相变材料热管??理系统的电池工作环境更适宜，缩短了电池因温度低、内阻大??而内阻损耗高的时间段，降低了内阻损耗；同时ＰＴＣ工作时间??短，最多可
变材料的电池热管理系统中的冷却风扇??开启时间仅为传统电池热管理系统的７４．５％，节约了电量。??７?０００??６?０００??５?０００??兰?４?０００??３?０００??２?０００??１０００??０??图５?１００?ｋｍ／ｈ工况下冷却凤扇状态图??２．２结合相变材料的电池热管理系统的辅助加热效果??在环境温度为－２（ＴＣ时，该纯电动汽车在上一次行驶时??吸收大量潜热且静置长时间后相变材料仍处于液体状态。配??备两种电池热管理系统的汽车运行多工况后，电池的温度如??图６所示，结合相变材料热管理系统与传统热管理的ＰＴＣ?：￡??作时间比值、最大温差如表３所示，从总体趋势看，结合相变??材料的电池热管理系统的电池温度上升更快，最终温度更接??近２（ＴＣ，两系统最大温差均大于１０＇Ｃ?，并且其电池温度始终??比传统热管理电池温度高，相比而言，采用结合相变材料热管??理系统的电池工作环境更适宜，缩短了电池因温度低、内阻大??而内阻损耗高的时间段，降低了内阻损耗；同时ＰＴＣ工作时间??短，最多可减少２９．１６％的开启时间，降低了?ＰＴＣ能量的消耗，??节约了电池能量。??２０??１５??１０??５??＾?０??－５??－１０??－１５??－２０??０?１０００?２?０００?３?０００?４?０００??ｔ?Ｉｓ??２０?？?????????０?１０００?２?０００?３?０００?４?０００??ｔｌｓ??图６?环境温度为－２０?ｔ：时不同热管理系统的电池温度曲线??表３电池热管理系统的数??据比较??工况类别??ＰＴＣ工作时间比值／％??最大温差／。。??３０?ｋｍ／ｈ工况??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相变材料和液冷的LiFePO4电池包热管理研究[J]. 魏增辉,许思传,李钊,林春景,常国峰. 电源技术. 2016(01)
[2]低温环境下电池热管理研究进展[J]. 霍宇涛,饶中浩,赵佳腾,刘臣臻. 新能源进展. 2015(01)
博士论文
[1]高导热复合相变材料的制备与动力电池热管理应用研究[D]. 姜贵文.南昌大学 2017
硕士论文
[1]液冷式动力锂离子电池组热特性与散热特性研究[D]. 杨鹏飞.湖南大学 2018
[2]基于复合相变材料的锂离子电池低温热管理系统研究[D]. 温小燕.华南理工大学 2017
[3]基于相变散热的动力电池热管理技术研究[D]. 张江云.广东工业大学 2013
本文编号：3323603
【文章来源】：电源技术. 2020,44(11)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３?结合相变材料的电池热管理ＡＭＥＳｉｍ模型??２．１结合相变材料的电池热管理系统的相变散热效果??在环境温度为２４?Ｄ时，配备结合相变材料的热管理和传??
池的稳定状态，减小??了纯电动汽车因电池温度过高而发生自燃的风险；在１００?ｋｍ／ｈ??工况下，与传统热管理系统相比，结合相变材料的热管理系统??在前半部分电池温升速度较慢，且比传统热管理系统迟１６．９??ｍｉｎ达到３５?ｒ?，这是由于前期相变材料会吸收电池的一部分??热量，减缓电池升温速度，而后半部分温度趋势相近且最终温??度也相近，这是由于为避免电池温度不断上升起出最佳工作??温度，散热器和冷却风扇在电池温度达到３５?ｒ便开始工作从??而抑制电池温升，两个系统的冷却风扇状态如图５所示，在该??仿真时长中，结合相变材料的电池热管理系统中的冷却风扇??开启时间仅为传统电池热管理系统的７４．５％，节约了电量。??７?０００??６?０００??５?０００??兰?４?０００??３?０００??２?０００??１０００??０??图５?１００?ｋｍ／ｈ工况下冷却凤扇状态图??２．２结合相变材料的电池热管理系统的辅助加热效果??在环境温度为－２（ＴＣ时，该纯电动汽车在上一次行驶时??吸收大量潜热且静置长时间后相变材料仍处于液体状态。配??备两种电池热管理系统的汽车运行多工况后，电池的温度如??图６所示，结合相变材料热管理系统与传统热管理的ＰＴＣ?：￡??作时间比值、最大温差如表３所示，从总体趋势看，结合相变??材料的电池热管理系统的电池温度上升更快，最终温度更接??近２（ＴＣ，两系统最大温差均大于１０＇Ｃ?，并且其电池温度始终??比传统热管理电池温度高，相比而言，采用结合相变材料热管??理系统的电池工作环境更适宜，缩短了电池因温度低、内阻大??而内阻损耗高的时间段，降低了内阻损耗；同时ＰＴＣ工作时间??短，最多可
变材料的电池热管理系统中的冷却风扇??开启时间仅为传统电池热管理系统的７４．５％，节约了电量。??７?０００??６?０００??５?０００??兰?４?０００??３?０００??２?０００??１０００??０??图５?１００?ｋｍ／ｈ工况下冷却凤扇状态图??２．２结合相变材料的电池热管理系统的辅助加热效果??在环境温度为－２（ＴＣ时，该纯电动汽车在上一次行驶时??吸收大量潜热且静置长时间后相变材料仍处于液体状态。配??备两种电池热管理系统的汽车运行多工况后，电池的温度如??图６所示，结合相变材料热管理系统与传统热管理的ＰＴＣ?：￡??作时间比值、最大温差如表３所示，从总体趋势看，结合相变??材料的电池热管理系统的电池温度上升更快，最终温度更接??近２（ＴＣ，两系统最大温差均大于１０＇Ｃ?，并且其电池温度始终??比传统热管理电池温度高，相比而言，采用结合相变材料热管??理系统的电池工作环境更适宜，缩短了电池因温度低、内阻大??而内阻损耗高的时间段，降低了内阻损耗；同时ＰＴＣ工作时间??短，最多可减少２９．１６％的开启时间，降低了?ＰＴＣ能量的消耗，??节约了电池能量。??２０??１５??１０??５??＾?０??－５??－１０??－１５??－２０??０?１０００?２?０００?３?０００?４?０００??ｔ?Ｉｓ??２０?？?????????０?１０００?２?０００?３?０００?４?０００??ｔｌｓ??图６?环境温度为－２０?ｔ：时不同热管理系统的电池温度曲线??表３电池热管理系统的数??据比较??工况类别??ＰＴＣ工作时间比值／％??最大温差／。。??３０?ｋｍ／ｈ工况??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相变材料和液冷的LiFePO4电池包热管理研究[J]. 魏增辉,许思传,李钊,林春景,常国峰. 电源技术. 2016(01)
[2]低温环境下电池热管理研究进展[J]. 霍宇涛,饶中浩,赵佳腾,刘臣臻. 新能源进展. 2015(01)
博士论文
[1]高导热复合相变材料的制备与动力电池热管理应用研究[D]. 姜贵文.南昌大学 2017
硕士论文
[1]液冷式动力锂离子电池组热特性与散热特性研究[D]. 杨鹏飞.湖南大学 2018
[2]基于复合相变材料的锂离子电池低温热管理系统研究[D]. 温小燕.华南理工大学 2017
[3]基于相变散热的动力电池热管理技术研究[D]. 张江云.广东工业大学 2013
本文编号：3323603
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