纯电动汽车电池组散热结构分析及温控电池箱研究

发布时间：2020-11-10 07:40

　　 动力电池作为纯电动汽车唯一的动力来源,其使用性能直接影响汽车动力性能、续航里程以及整车性能。在电动汽车行驶过程中,电池组温度会上升,影响放电性能及使用寿命。电池组内各单体位置不同,散热效果有差异,造成单体温度的不一致,影响整个电池组的放电性能。在低温情况下启动电动汽车或对电池组进行充电都严重影响工作效率,并造成对电池的损伤。所以,为改善电池组的安全性与可靠性,对电池组进行散热优化具有重要意义,对电池组进行温度控制,保证电池使用性能尤为重要。介绍磷酸铁锂电池的工作原理及生热特性,进行单体电池内阻特性实验与温升实验。利用有限元分析软件(Fluent)对磷酸铁锂单体电池进行温度场仿真分析,对比实验结果,完善修正单体电池热仿真模型。在高级车辆仿真器(Advisor)中针对纯电动汽车对动力电池组进行仿真,得到电池组在典型循环工况下的生热速率变化曲线,为电池组温度场仿真热源输入提供数据。设计散热结构,根据电池组温度分布云图对散热结构进行优化,再对优化后的散热结构进行电池组温度场仿真。最终仿真结果表明,通过对散热结构进行优化,电池组的散热效果明显改善,电池组工作在合理的温度范围内,并满足电池单体温度一致性的要求,可保证电池良好的放电性能。进一步提出温控电池箱的研究方案,针对低温环境,进行充电预加热的加热策略及低温启动加热策略,针对高温,进行分档散热。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.72
【部分图文】：

单体电池的三维结构模型

设置模型质量完成后，进入“Setup”，首先检查网格质量（Mesh→Check证不出现负体积。查看网格最小正交质量，最大单元偏斜度告，检查其是否满足计算精度要求，根据这个报告可对网计算模型池温度场的研究主要是电池组内部生热，电池与空气进行热移，所以仿真计算模型选取能量模型，即开启能量方程（ 载 电 池 模 型 ， 在 文 本 用 户 界 面 加 载 MSMD 电 池ddon-module/，后选择第八个模型，即 Dual-Potential MSMD型的选择。该电池模型界面如图 3.4 所示，选择 NTGK Em模型即 2.2.1 章节所介绍的为 Berardi 生热速率模型。

图 3.5 环境温度 25℃，放电倍率为 1C 时的温度云图图 3.6 环境温度 25℃，放电倍率为 1.5C 时的温度云图单体电池模型，选择电池单体温升实验时测量温数据进行对比，绘制温度变化曲线如下图 3.7 和 48
【参考文献】

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本文编号：2877670