基于相变和热电控温技术的动力电池热管理系统设计与研究

发布时间：2022-02-10 06:32

　　随着新能源汽车的飞速发展,作为汽车核心技术的动力电池热管理受到越来越广泛的关注。相变控温是一种新型高效节能的热管理技术,有望替代传统风冷、液冷技术成为动力电池热管理的首选方案。当前相变控温技术仍然存在相变材料热导率低、易泄漏、机械性能差等问题,另外,其安全可靠性仍有待提高。本文在详细评述动力电池热管理技术国内外研究发展现状的基础上,提出了基于相变储能与珀尔帖（Peltier）效应的动力电池热管理系统的设计研究方案,全文的主要研究内容和结论如下:首先,选择石蜡类材料作为散热介质并对其进行改性研究。聚乙烯石蜡在过氧化苯甲酰（BPO）的作用下接枝马来酸酐（MAH）官能团,以增大分子极性,提高相变潜热;膨胀石墨复合接枝石蜡,提高了复合材料的热导率;利用熔融加热搅拌、冷压的手段制得复合材料。在结构上,单电池、相变材料复合体均匀分布在铝基壳内;子模块外安装热管加强散热。在温度辅助控制系统硬件部分,利用热电偶,I-7018数据采集卡实现温度数据的采集;通过tM-C8高低电平控制模块,PCB电路板,固态继电器,实现对热电片电流方向,即制冷制热状态的控值;软件部分,利用LaVIEW程序语言完成系统温度数... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

风冷热管理系统原理图

华中科技大学硕士学位论文4图1.2液冷热管理系统原理图图1.3热管结构图[9]翅片与热管结合散热，可以达到较好的效果，张国庆等[9]设计一种带翅片的热管式电池冷却系统，利用丙酮作为冷却介质，使得电池在高倍率放电情况下，与传统的强制风冷相比，最高温降达到10°C，并且电池模块的温度均匀性也有一定程度的提高。其结构如图1.3所示，低沸点液体在蒸发端吸热蒸发，降低高温段温度；当蒸汽扩散到冷凝端时，冷端温度较低，翅片面积大，散热快，蒸汽迅速液化，热量通过翅片散失到外界环境中。同时，液体吸附在吸液芯内，在重力和毛细作用下又回流到蒸发端。整个过程中，低沸点液体作为热电池组蓄水池蒸发器热交换器液泵压缩机

华中科技大学硕士学位论文4图1.2液冷热管理系统原理图图1.3热管结构图[9]翅片与热管结合散热，可以达到较好的效果，张国庆等[9]设计一种带翅片的热管式电池冷却系统，利用丙酮作为冷却介质，使得电池在高倍率放电情况下，与传统的强制风冷相比，最高温降达到10°C，并且电池模块的温度均匀性也有一定程度的提高。其结构如图1.3所示，低沸点液体在蒸发端吸热蒸发，降低高温段温度；当蒸汽扩散到冷凝端时，冷端温度较低，翅片面积大，散热快，蒸汽迅速液化，热量通过翅片散失到外界环境中。同时，液体吸附在吸液芯内，在重力和毛细作用下又回流到蒸发端。整个过程中，低沸点液体作为热电池组蓄水池蒸发器热交换器液泵压缩机

【参考文献】：
期刊论文
[1]均热板散热效能研究[J]. 曹莹,孙定伟.  机械工程师. 2018(12)
[2]新能源汽车产业供需双侧政策对潜在消费者的影响[J]. 熊勇清,李小龙.  中国人口·资源与环境. 2018(06)
[3]电气化高速公路发展背景及改革建议[J]. 刁萌萌,韩雪,赵震,张倩,陆安琪.  时代汽车. 2018(06)
[4]浅谈全球石油危机与能源战争[J]. 吴浩,孟艳.  化工管理. 2017(24)
[5]一种高效散热冷板的设计[J]. 黄飞,娄开胜.  机械工程师. 2016(12)
[6]石蜡接枝马来酸酐的研究[J]. 余永明,胡萍,黄樟华,张德文.  武汉理工大学学报. 2016(11)
[7]均热板散热性能实验研究[J]. 赵亮,田沣,杨龙.  机械工程师. 2016(02)
[8]增设通风孔的风冷式锂离子电池热管理系统数值研究[J]. 张新强,洪思慧,汪双凤.  新能源进展. 2015(06)
[9]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)
[10]基于热管技术的锂离子动力电池热管理系统研究进展[J]. 洪思慧,张新强,汪双凤,张正国.  化工进展. 2014(11)

博士论文
[1]基于膨胀石墨基复合相变材料的动力电池热管理系统性能研究[D]. 凌子夜.华南理工大学 2016

硕士论文
[1]纯电动汽车锂离子电池组液冷散热系统研究[D]. 杨洋.华南理工大学 2018
[2]基于液冷的纯电动汽车锂电池热管理研究[D]. 薛超坦.吉林大学 2017
[3]超薄均热板制造工艺及其传热性能分析[D]. 黎子曦.华南理工大学 2016
[4]闭式重力热管的传热性能研究[D]. 刘泽.天津大学 2012



本文编号：3618417