基于微小通道的純電動汽車軟包電池組熱管理結構優(yōu)化設計.pdf

1、環(huán)境惡化和化石能源危機成為制約汽車工業(yè)發(fā)展的重要因素，迫使電動汽車回到歷史舞臺。由于動力電池組可靠性對溫度變化趨于敏感，隨著整車電池容量及數(shù)量的提升，采取行之有效的熱管理方案變得極為重要。
　　本文將理論、仿真和試驗三種研究方法相結合，根據(jù)鋰離子動力電池組熱管理系統(tǒng)高低溫設計要求，結合單體鋰離子電池的結構及熱特性，設計了一款具有微小通道熱管理結構的電池組，并對該熱管理結構進行優(yōu)化。本文所做工作主要分為以下幾個方面:
　　(1

2、)跟蹤液冷熱管理技術的發(fā)展現(xiàn)狀，并明確了液冷熱管理技術在整車應用中的關鍵地位。
　　(2)介紹電池充放電機理及特性參數(shù)，結合傳熱學及計算流體力學基本理論，分析了電池的三種散熱途徑，采用結構化的六面體網(wǎng)格及SST k-omega湍流模型進行仿真。
　　(3)根據(jù)整車性能及電池組空間要求，確定動力電池基本布局;等效模型并求解電池內核的熱物性參數(shù);簡化電池生熱模型，確定各區(qū)域功率密度;采用試驗方法測得電池在0.5C和1C放電條件下

3、的絕熱溫升;根據(jù)高低溫工況要求，對雙電池模組熱管理結構進行設計校核，確定液冷板入口流量及加熱片功率，并與仿真結果結果進行比對，驗證了仿真結果的可靠性。
　　(4)采用仿真方法，優(yōu)化分析液冷板結構及性能。當通道截面及長度相同時，帶有第二種通道走向的液冷板換熱性能較好，且流動損失較少;當通道總換熱面積一定時，單側10通道結構的液冷板換熱性能較佳，電池內核最高溫度相對較低;針對10通道液冷板，當外側通道平均寬度為2mm、遞減值為0.05