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纯电动汽车锂离子电池模块设计及热特性分析
| 论文题名： | 纯电动汽车锂离子电池模块设计及热特性分析 |
| 关键词： | 纯电动汽车;锂离子电池;散热设计;热特性 |
| 摘要： | 环境污染和能源的短缺，是当今汽车产业发展所面临的两大重要挑战。各国汽车厂商也都相继着手大力发展新能源汽车，我国更是把新能源汽车作为国家战略。纯电动汽车作为一种只依靠电力作为驱动能源的车辆，具有低噪音、零排放、结构简单的特点，是目前被认为最具发展前景的新能源汽车之一。纯电动汽车的电池技术一直是电动汽车的几大关键技术之一，安全性好、高能量密度、稳定的性能以及良好的温度一致性是优秀的电池组的必备的特质。 本文以长丰集团博士后项目（电动汽车锂离子电池成组技术研究）作为依托，以某公司生产的聚合物软包三元锂离子电池作为对象，通过实验和仿真相结合的方法，从热的角度进行单体电池和电池模组等方面研究和设计。主要完成了以下工作: (1)分析了单体结构和原理，通过实验的方法研究了电池的温度对其内阻、电压、寿命、充放电性能、荷电保持能力、安全性能等各方面性能的影响;为研究单体电池放电期间的发热情况，进行了不同放电电流下单体电池分别在绝热和自然散热两种条件下的温升检测试验。 (2)基于单体电池的特性，设计了两种不同散热设计的电池模块，试制了电池模块的样品;结合电池模块的设计原则，详细分析了两种方案的优缺点。 (3)分析了锂离子动力电池的生热和传热机理，并通过Bernardi等建立的电池生热速率模型计算动力电池生热速率，应用ANSYS/workbench软件分析计算了单体电池在不同放电倍率下电池的温升情况，分析了不同环境温度下单体电池的温升情况。 (4)建立了采用两种不同散热设计的电池模块的热仿真模型，应用ANSYS/workbench软件，分析了不同模块在不同放电倍率下的温度场分布情况和温升情况;通过对8并12串电池模块进行不同放电倍率下的温度检测试验，验证了模块热仿真的准确性;仿真分析了模块拓展后的多个方案的放电温升情况;最后介绍了由采用8并12串的电池模块构成的电池组。 |
| 作者： | 胡春姣 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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