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车载蓄电池组热特性分析及热管理方案研究
| 论文题名： | 车载蓄电池组热特性分析及热管理方案研究 |
| 关键词： | 车载蓄电池组;热管理系统;温度调控;传热机理 |
| 摘要： | 大功率动力电池被广泛应用于汽车、通信、航空航天等领域，其工作温度会直接影响电池的性能及其安全性，动力电池运行环境复杂，成组安装结构紧凑，其在工作状态下产生的大量热量会在有限的空间积累，造成总体温度上升，甚至产生热失控，因此设计出合理的热管理系统将温度调控在可控制范围内，是实现电池高性能的关键。 本文通过对钛酸锂电池的几何结构、工作原理、生热机理及传热机理进行分析，并对国内外电池生热速率模型和传热模型研究进行总结，采用三维电化学-热耦合模型对单电池芯体进行仿真分析，直观的了解单体电池自然对流和强制对流条件下的电池温度分布规律。针对单个电池包，分析相同边界条件、不同几何假设模型下的仿真结果，选择多孔介质模型作为最终电池包几何模型，更方便的实现模拟仿真。在此基础上，通过对未经设计的电池箱进行温度仿真，明确电池热管理系统系统设计的目标是降低电池箱温度和减少温差，然后根据电池箱内部结构和系统要求，设计出由下至上、输送冷风、底部增压、空气循环的热管理系统，冷风制冷量由可变功率的制冷空调来实现，接着对设计系统进行模拟仿真，分析其温度场和流场。最后结合实车运行采集的数据，与电池热管理系统不同工况下的模拟结果进行对比分析，验证系统设计的合理性及有效性。 对电池箱热管理系统进行特殊工况下的仿真模拟，在电池箱最高温度冷却工况下，分析不同制冷风量和不同新风温度对电池箱温度的影响，并以此为参考对热管理系统进行一定的优化改进。 |
| 作者： | 刘光辉 |
| 专业： | 人机与环境工程 |
| 导师： | 夏文庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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