發(fā)布時間：2021-03-11 13:20

　　在當(dāng)今社會能源危機與環(huán)境污染情況越發(fā)嚴(yán)重的背景下,電動汽車以其特有的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用,而動力電池作為電動汽車核心“三電”中最重要一電,電動汽車的各項性能與壽命直接受到動力電池的影響。過高或過低溫度均無法使電池正常工作,嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)生熱失控,產(chǎn)生爆炸,因此,設(shè)計一套有效的熱管理方案,將電池組溫度控制在合適的范圍內(nèi)成為必要。本文針對某公司純電動物流車的方型鋰電池,以其電池箱體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),采用理論分析、計算機模擬與實驗驗證相結(jié)合的方法進行研究,從而設(shè)計出一套有效的電池?zé)峁芾矸桨?在低溫環(huán)境中對電池組進行加熱,在高溫環(huán)境中對電池組進行散熱,使電池組一直可以在合適的溫度下工作,實現(xiàn)電池?zé)峁芾淼哪康�。本文的主要研究�?nèi)容與結(jié)論如下:（1）對鋰離子電池的基本原理與結(jié)構(gòu)進行了分析,同時分析了電池在充放電情況下的生熱與散熱機理,計算確定了本文中所使用LP2714897型鋰電池的物性參數(shù)。（2）建立了單體電池的三維模型,對單體電池在不同放電倍率,不同對流工況和不同環(huán)境溫度下進行了計算機數(shù)值仿真模擬,得到了不同情況下的溫度云圖與電池表面溫升;設(shè)計了單體電池溫升實驗,完成單體電池的溫升試驗,對實驗結(jié)果進行... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脈動熱管式散熱Rao等[27]

圖 1.2 冷板回環(huán)式流道散熱 圖 1.3 U 型板式散熱結(jié)構(gòu)Khateeb[30]等對鋰離子電池在使用空氣與使用相變材料作為換熱介質(zhì)的對電行做了仿真對比，結(jié)果顯示，使用相變材料作為散熱介質(zhì)的散熱效果明顯優(yōu)于使用然后在相變材料中加入泡沫鋁材料進行仿真，散熱效果得到進一步提升。Kizilel[31]等在常用的相變材料石蠟中加入了發(fā)泡石墨，以這種復(fù)合的新型相為介質(zhì)進行仿真模擬，結(jié)果表明，這種復(fù)合材料不但能夠達到很好地控制電池組溫度和溫差，同時還發(fā)現(xiàn)它可以能夠減少動力電池在充放電時的能量損耗，即便（45oC）和汽車爛工況下放電時仍能有較高的效率。溫度是電池各項性能與壽命最大的因素，因此高效的用電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)來控時及其重要的。空冷結(jié)構(gòu)簡單，但是散熱能力不強只能適用于小功率的電池[32]；統(tǒng)的散熱能力強且能適用于某些極端工況，但是其增加了一系列液冷裝置而且消能量；相變材料冷卻系統(tǒng)成本低，結(jié)構(gòu)非常簡單，散熱性能非常好，同時一些極下能夠較好的隔離高低溫，是未來電池?zé)峁芾矸浅Ｓ星熬暗难芯糠较�，但目前�?

圖 1.2 冷板回環(huán)式流道散熱 圖 1.3 U 型板式散熱結(jié)構(gòu)Khateeb[30]等對鋰離子電池在使用空氣與使用相變材料作為換熱介質(zhì)的對電行做了仿真對比，結(jié)果顯示，使用相變材料作為散熱介質(zhì)的散熱效果明顯優(yōu)于使用然后在相變材料中加入泡沫鋁材料進行仿真，散熱效果得到進一步提升。Kizilel[31]等在常用的相變材料石蠟中加入了發(fā)泡石墨，以這種復(fù)合的新型相為介質(zhì)進行仿真模擬，結(jié)果表明，這種復(fù)合材料不但能夠達到很好地控制電池組溫度和溫差，同時還發(fā)現(xiàn)它可以能夠減少動力電池在充放電時的能量損耗，即便（45oC）和汽車爛工況下放電時仍能有較高的效率。溫度是電池各項性能與壽命最大的因素，因此高效的用電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)來控時及其重要的。空冷結(jié)構(gòu)簡單，但是散熱能力不強只能適用于小功率的電池[32]；統(tǒng)的散熱能力強且能適用于某些極端工況，但是其增加了一系列液冷裝置而且消能量；相變材料冷卻系統(tǒng)成本低，結(jié)構(gòu)非常簡單，散熱性能非常好，同時一些極下能夠較好的隔離高低溫，是未來電池?zé)峁芾矸浅Ｓ星熬暗难芯糠较颍壳凹?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]動力電池組分層風(fēng)冷式熱管理系統(tǒng)仿真[J]. 宋俊杰,王義春,王騰.  化工進展. 2017(S1)
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[4]基于液體介質(zhì)的電動汽車動力電池?zé)峁芾硌芯窟M展[J]. 霍宇濤,饒中浩,劉新健,趙佳騰.  新能源進展. 2014(02)
[5]動力鋰離子電池充電過程熱模擬及影響因素灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 鄂加強,龍艷平,王曙輝,蔡皓,胡小峰,朱蓉甲.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
[6]基于液體冷卻和加熱的電動汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(英文)[J]. 袁昊,王麗芳,王立業(yè).  汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2012(04)
[7]電動汽車電池箱通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的研究[J]. 吳宏,李育隆,楊凱.  汽車工程. 2012(06)
[8]電動汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 宋永華,陽岳希,胡澤春.  電網(wǎng)技術(shù). 2011(04)
[9]錳酸鋰動力蓄電池散熱影響因素分析[J]. 林成濤,李騰,陳全世.  兵工學(xué)報. 2010(01)
[10]混合動力汽車用鎳氫電池的散熱結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊亞聯(lián),張昕,李隆鍵,秦大同,胡明輝.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2009(04)

碩士論文
[1]電動汽車鋰離子電池組熱特性分析及電池箱體散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 方雄燦.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]車用鋰離子電池冷卻方案優(yōu)化設(shè)計[D]. 彭影.浙江大學(xué) 2015
[3]電動汽車用鋰離子電池?zé)崽匦约吧嵫b置的數(shù)值模擬[D]. 胡銳鴻.華南理工大學(xué) 2014
[4]大容量鋰離子動力電池充放電過程熱特性研究[D]. 任保福.北京交通大學(xué) 2012
[5]混合動力客車電池包散熱系統(tǒng)研究[D]. 許超.上海交通大學(xué) 2010



本文編號：3076526