原文传递
全气候工况动力电池组热管理系统性能研究
| 论文题名： | 全气候工况动力电池组热管理系统性能研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;热管理系统;液体冷却;温度控制 |
| 摘要： | 锂离子电池因具有比能量高、低自放电率以及循环寿命长等特点被广泛应用在电动汽车中，其工作性能和寿命与环境温度密切相关。在低温环境下，锂离子电池内阻增大、可用容量减小，充电过程中易出现锂电镀造成电池容量的不可逆衰减；在快充过程中，电池产热增加，温升加剧，模组温度均匀性变差，模组性能劣化，影响电动汽车的续航里程。因此，需要对电池组进行热管理以适应极寒和高温环境，从而实现全气候工况下安全可靠运行。在此基础上，探究热管理系统参数对电池组温度特性的影响规律，为热管理系统设计提供参考。 本文以30Ah LiFePO4软包电池作为研究对象，首先搭建电池测试实验平台，对电池的相关参数进行测试，根据电池产热和传热理论，建立单体电池模型，通过设计的电池充电产热实验验证模型的准确性。针对电池在外部预热过程中温度均匀性较差，电池充电过程温升较高、温差较大，从而影响电池寿命的问题，从整车实际应用和经济性的角度出发，设计一种外部冷却结构，并以该冷却结构为基础，扩展设计电池组冷却-预热一体化系统，并对热管理系统的工作原理进行了阐述。 其次，在加热冷却液的方式对电池模组进行预热的方案中，对预热过程的影响因素进行分析，从提升模组温度分布均匀性角度，开展预热系统的优化研究。并从提升预热时间的角度，提出基于电池可用电量的内外部联合预热的策略，对预热策略的预热效果进行了验证。 最后，从冷却液流速和冷却液温度的两个影响因素出发，研究了两种影响因素下对电池组充电过程温度特性的变化规律，基于上述规律，设计了冷却液流速和温度的正交仿真方案，寻找满足电池组温度和温差要求的控制方法。进一步的，根据不同冷却目标提出了冷却液温度控制策略，对控制策略的冷却性能进行了验证。 |
| 作者： | 孙一钊 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 吴晓刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
