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电动汽车电池组散热的仿真研究与优化
| 论文题名： | 电动汽车电池组散热的仿真研究与优化 |
| 关键词： | 电动汽车;镍氢电池;CFD软件;数值仿真;温度场 |
| 摘要： | 随着传统能源的日趋紧张，新能源逐渐成为能源行业发展的必然趋势。对于汽车产业来说，这种趋势意味着电动汽车将逐步替代传统汽车。制约电动汽车产业发展的主要因素便是车载的动力电池。提高电池的性能，是电动汽车产业进步发展的基础因素。 电池温度是影响动力电池性能的主要因素。其具体又可分为电池内部的最高温度与各个电池间的温度差。对于镍氢电池来说，其工作温度应在40 o C以内，电池之间的温度差不宜超过5oC。 本文以应用于电动汽车中的一款 EV-95镍氢动力电池组作为研究对象，主要研究了以下几个方面： 1、分析了镍氢电池的产热根源与规律，及其热量主要来源的四个部分。并且简述了镍氢电池温度对于电池工作性能的影响，确定了电池散热系统所要满足的散热温度目标。 2、在散热温度场结构较为复杂时，求解的过程多采用计算流体力学（CFD）的办法。文章介绍了描述电池组散热过程的基本流体力学方程，以及CFD在电池温度场求解计算过程中的应用 3、分析了电池组几何模型与温度场模型，提出了对其原有实物对象较为复杂模型的化简整理方案。同时论述了各个有关参数的选取过程，Fluent仿真软件的设置环节，并最终利用软件仿真得到的电池组速度场与温度场的分布图像。 4、对电池原有的散热性能提出几种优化的方案，在此基础上，探讨了空气流速与进气角度对于电池散热性能的影响。并得出结论，空气流速的增加对于电池散热性能来说，存在着一个最优的范围。以本文中的电池组结构为例，这个最佳的流动速度在10m/s左右。而空气进气角度的增加对于电池组散热性能的影响十分有限。 |
| 作者： | 张冲 |
| 专业： | 化工过程机械 |
| 导师： | 王庆超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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