基于CFD的混合動力車用鎳氫電池散熱系統(tǒng)的研究.pdf

1、日益嚴重的能源與環(huán)境壓力使傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)展面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，環(huán)保節(jié)能汽車的開發(fā)已成為世界范圍內(nèi)各國政府和各大汽車公司關注和研發(fā)的焦點。混合動力車作為全球汽車產(chǎn)業(yè)最為可行的技術(shù)，國家科技部已將混合動力汽車的開發(fā)列入了“863”電動汽車重大專項。
　　電池作為HEV的主要儲能元件，對HEV的性能有直接影響。鎳氫電池以其比能量高、比功率高、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小、安全性高等優(yōu)點，成為HEV車用的首選電源。但鎳氫電池性能受溫度的影響較

2、大，在高溫（大于40℃）時，生熱多、效率低，并且易于發(fā)生熱事故。因此設計良好的散熱結(jié)構(gòu)，使電池組溫度場均勻分布，對保障電池的使用性能和可靠性具有重要作用。本課題設計的散熱系統(tǒng)的目標為：將電池的工作溫度控制在其最佳范圍20℃～40℃，模塊間的溫差在±2℃以下，從而保證電池組的使用性能。
　　①本文首先對HEV車用動力鎳氫電池的生熱進行理論分析，通過分析熱負荷的各個組成部分的生熱情況，提出了解決問題的方法與途徑：1）電池內(nèi)部因素的改進

3、；2）提高電池的散熱速率，配備冷卻系統(tǒng)。
　?、跒榱私柚浖椒ㄔO計符合條件的電池組散熱結(jié)構(gòu)，需要建立電池的傳熱模型。在實驗及理論分析的基礎上，得到單體電池的熱物理參數(shù)。
　?、郾疚睦糜嬎懔黧w力學（CFD）軟件FLUENT對電池箱內(nèi)的溫度場進行多工況的仿真，模擬比較極端的充放電工況，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎上優(yōu)化出較好的散熱結(jié)構(gòu)。
　?、転榱蓑炞C設計，進行了溫度場的試驗分析，即通過對實車用鎳氫電池組進行多點溫度測試來分析電池箱