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电动汽车动力电池热分析及液冷控制研究
| 论文题名： | 电动汽车动力电池热分析及液冷控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;动力电池;散热特性;液冷控制 |
| 摘要： | 电动汽车动力电池长期处于较高温度下会对工作性能造成损害，故本文选择液体冷却对电池模组进行散热，其中冷却液流速的大小会影响散热效果。冷却液流速过小将导致电池模组整体温度过高，而流速过大将增加冷却液泵能量的消耗。冷却液泵消耗的能量由电池提供，该能量越大，电池提供给电动汽车行驶的能量就越少，最终导致续航里程的降低。因此本文设计一种既可以使冷却液泵减少能量的消耗，并能有效控制电池模组温度的冷却液流速选择方法。主要工作与结论如下： 首先，本文将环境温度和放电倍率作为变量，对单体电池进行容量、温升和脉冲实验。将脉冲实验得到的放电内阻结果代入Bernardi生热速率模型中建立等效生热模型。 其次，单体电池仿真将放电倍率作为唯一变量，对温度特性进行分析。实验和仿真得到的单体电池最大温度之间的最大偏差率不超过5％，证明该生热模型的可靠性。本文以48个电池并联而成的电池模组为研究对象，采用蛇形冷却管道，从冷却液流速、放电倍率和环境温度三种因素，对电池模组液体冷却系统散热特性的影响进行研究。 最后，本文基于仿真得到的不同环境温度和放电倍率下的冷却液最佳流速，设计流速选择公式，并通过设计拟合函数对选择公式进行优化。电池模组分别进行变速、爬坡和变温工况的仿真，且冷却系统分别使用两种流速选择公式。经过对比分析：冷却系统使用基于拟合函数的流速选择优化公式时，电池模组的最高温度和最大温差虽略高于优化前但均满足温度要求，并且可以使冷却液泵能量的消耗在各行驶工况下分别下降22.5%、24.64%和33.86%。 |
| 作者： | 刘欣悦 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 禄盛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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