基于直冷系统的新能源汽车动力电池热管理研究

发布时间：2024-12-19 00:29

　　对于动力电池冷却方法,比较常用的空冷方案在电池组处于高温、高倍率放电工况时,已较难满足其散热。为达到安全使用电池的目的,对于电动汽车开发有效的电池热管理系统愈发受到业内重视。本文分析了动力电池的充放电温度特性、放电效率和放电容量特性。基于GT-SUITE软件建立纯电动汽车动力电池直冷式热管理系统仿真模型,研究分别设置单/双热力膨胀阀系统冷却方案的热管理性能、系统的性能规律;利用基于整车动力系统的电池组与驾驶舱协同热管理模型,仿真研究汽车在NEDC行驶工况下热管理系统影响因素,为电动汽车热管理系统优化提供支撑。主要的研究成果和结论如下:(1)研究了分别设置单/双热力膨胀阀系统冷却方案的热管理性能。电池组温度从30℃降至25℃时,双热力膨胀阀方案冷却耗时比单热力膨胀阀方案降低了67.01%,双阀方案降温更快;在一个循环周期内,单阀方案功率消耗平均值为0.55k W、双阀方案功率消耗平均值为0.92k W,后者较前者增加了67.27%,双阀方案耗能更高;同一个周期内,单/双阀方案的制冷效能平均值分别为4.48和4.38,后者仅低2.23%,两方案差别不大。若系统处于长时间运行,双阀方案在电池冷...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1电池组强制风冷原理图

的高温状况，但均匀性不好；相变材料冷却未能实现极端工况下的电池冷却目的；复合材料冷却根据位置不同冷却效果也不同。温度与电池的诸多性能参数息息相关，电池的容量与温度成正比，温度与内阻成反比，所以合理选择散热方案有利于电池发挥最高性能[6-8]。当前电池组的主要散热方案有：空气冷却、....

图1.2空气冷却方式示意图

山东理工大学硕士学位论文第一章绪论3根据外部气流通过电池模块的方式，空气冷却分为并行通风和串行通风。如图1.2所示。与并联电路类似，气流同时穿过电池的周围称为并联通风。采用这种方式的电池组体积较大，但是，对电池的冷却比较均匀，因为每一个电池的换热环境相差无几。气流顺着电池的排列方....

图1.3电池组液体冷却原理图

山东理工大学硕士学位论文第一章绪论4出空冷的并行风道的冷却性能要比串行好。李平等[14]指出锂离子电池的性能受温度影响较大，科学合理的选择电池原材料，改进其结构或者冷却方案等可以有效提高电池的性能。Wagner等[15]对最佳的冷却空气采用最优控制理论对电池温度进行了研究，结果表....

图1.4整车热管理系统方案设计图

山东理工大学硕士学位论文第一章绪论6供较好的条件，但是能量符合消耗较大，响应周期较长。吴祯利[37]提出了一种将空调系统和电池系统协同起来的工作方案，并对其编写了相应的控制策略，对整个系统的仿真实验表明其合理性。方财义等[38]对电池的续航能力和稳定性等讨论研究了整车电池热管理系....

本文编号：4017365