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基于CFD的混合动力车用镍氢电池散热系统的研究
| 论文题名： | 基于CFD的混合动力车用镍氢电池散热系统的研究 |
| 关键词： | 计算流体力学软件;混合动力车;镍氢电池散热系统;数值计算 |
| 摘要： | 日益严重的能源与环境压力使传统内燃机汽车的发展面临着严峻的挑战，环保节能汽车的开发已成为世界范围内各国政府和各大汽车公司关注和研发的焦点。混合动力车作为全球汽车产业最为可行的技术，国家科技部已将混合动力汽车的开发列入了“863”电动汽车重大专项。 电池作为HEV的主要储能元件，对HEV的性能有直接影响。镍氢电池以其比能量高、比功率高、循环寿命长、环境污染小、安全性高等优点，成为HEV车用的首选电源。但镍氢电池性能受温度的影响较大，在高温（大于40℃）时，生热多、效率低，并且易于发生热事故。因此设计良好的散热结构，使电池组温度场均匀分布，对保障电池的使用性能和可靠性具有重要作用。本课题设计的散热系统的目标为：将电池的工作温度控制在其最佳范围20℃～40℃，模块间的温差在±2℃以下，从而保证电池组的使用性能。 ①本文首先对HEV车用动力镍氢电池的生热进行理论分析，通过分析热负荷的各个组成部分的生热情况，提出了解决问题的方法与途径：1）电池内部因素的改进；2）提高电池的散热速率，配备冷却系统。 ②为了借助软件方法设计符合条件的电池组散热结构，需要建立电池的传热模型。在实验及理论分析的基础上，得到单体电池的热物理参数。 ③本文利用计算流体力学（CFD）软件FLUENT对电池箱内的温度场进行多工况的仿真，模拟比较极端的充放电工况，在现有结构基础上优化出较好的散热结构。 ④为了验证设计，进行了温度场的试验分析，即通过对实车用镍氢电池组进行多点温度测试来分析电池箱内的温度场分布。参考《长安汽车整车冷却性能及热管理环境模拟台架试验方法及评价标准（轿车版）》温度场的试验方法，对镍氢电池进行了多工况温度测试，其结果与数值计算结果基本一致。 本课题是“十一五”863电动汽车重大专项《ISG型长安中混合动力系统技术研究平台开发》（2006AA11A107）中的重要组成内容。 |
| 作者： | 张昕 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨亚联 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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