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基于电池动态特性的锂电池组冷却系统散热性能研究
| 论文题名： | 基于电池动态特性的锂电池组冷却系统散热性能研究 |
| 关键词： | 电动汽车;动力电池;锂电池组;冷却系统;散热性能;计算流体动力学 |
| 摘要： | 随着环境问题的日益凸显以及低碳社会的发展需要，电动汽车在国家的大力扶持之下，近两年实现了跨越式发展。电动汽车的飞速发展离不开关键技术的不断更新、进步，汽车动力电池作为电动汽车特别是纯电动汽车的核心动力源，是电动汽车的研究重点。电池热管理系统直接影响到动力电池的安全性、一致性以及耐久性，是电池研究的重要内容，因此，对动力电池热管理系统进行研究，具有十分重要的现实意义。 当电动汽车持续长时间运行时，电池将产生大量的热，如果不能及时将电池包内积累的热量排出，将影响电池的使用寿命，严重时甚至会导致热失控，威胁人身安全。本文主要采用CFD（Computational Fluid Dynamics）分析技术，对电池组的温度场进行数值模拟分析，评价电池包的散热性能。 本文首先根据电池的组成材料以及结构特点，计算出电池的导热系数，再利用Bernard生热率方程，通过实验拟合出电池生热曲线，然后对电池单体进行仿真分析，并做了30℃下的温升实验，对比仿真值和实验值，验证仿真模型的可行性以及数值模拟的准确性。 其次，利用ADVISOR软件搭建纯电动汽车仿真模型，分别分析在NEDC和HWFET循环测试工况下动力电池的动态特性，研究在不同工况下，电池输出电流的工作范围，为后文电池包散热分析奠定基础。 再次，搭建电池包仿真模型，并对电池组进行数值模拟仿真分析，得到0.75C和1C放电倍率下电池包内的流线图、速度场分布图以及电池组温度场云图，并讨论不同的送风速度和送风温度对电池包散热性能的影响。 最后，针对电池包内出现的局部高温问题，进行了两种方案的结构改进，均增加了电池包阶梯拐角处的气体流速及流量，降低了电池组的温差，提高了其温度一致性，改善了电池的散热性能。 |
| 作者： | 胡宁 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张炳力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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