動力電池組是電動汽車能源存儲與供應系統(tǒng),其性能是影響電動汽車發(fā)展的重要因素。由于溫度對動力電池的充放電能力、循環(huán)壽命和使用安全有很大影響,以電池組工作溫度范圍和內(nèi)部溫差為控制目標的電池組熱管理成為一個重要的研究課題。本文以鋰離子動力電池作為研究對象,開展了電池放電性能、循環(huán)壽命和生熱效應實驗,研究了溫度對電池熱特性的影響;建立了電池產(chǎn)熱及散熱數(shù)值模型;基于該模型,針對一款電動叉車進行了電池包成組以及散熱結構設計,并進行了電池模型CFD仿真,主要研究工作如下:（1）選擇18650型鋰離子電池為研究對象,搭建了電池單體生熱的實驗平臺。開展了電池熱特性實驗,分別對電池進行了不同溫度下的放電性能實驗和電池的循環(huán)壽命實驗,得出了溫度對動力電池放電能力和循環(huán)壽命的影響。開展了不同環(huán)境溫度下電池以不同放電倍率放電的生熱實驗,得出了電池溫度隨時間的變化曲線,為電池生熱模型驗證提供了數(shù)據(jù)支持。（2）基于Fluent仿真平臺建立了單體電池生熱數(shù)值模型,按照電池生熱特性實驗設置對模型進行了驗證,驗證了不同環(huán)境溫度下電池以不同放電倍率放電時溫度值變化曲線,結果顯示,不同環(huán)境溫度下隨著放電倍率的提高,仿真與實驗... 

【文章來源】：山東理工大學山東省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風冷式散熱系統(tǒng)
        1.2.2 液冷式散熱系統(tǒng)
        1.2.3 相變材料散熱系統(tǒng)
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容與方法
第二章 鋰離子電池的熱特性原理及CFD仿真理論
    2.1 電池生熱機理與傳熱特性
        2.1.1 生熱機理
        2.1.2 傳熱特性
    2.2 電池熱物性參數(shù)及電池生熱模型
        2.2.1 熱物性參數(shù)
        2.2.2 電池生熱模型
    2.3 CFD仿真基礎
        2.3.1 CFD仿真控制方程
        2.3.2 CFD軟件介紹
    2.4 總結
第三章 鋰離子電池熱特性實驗
    3.1電池的溫度特性實驗
        3.1.1 實驗對象及實驗設備
        3.1.2 電池放電特性實驗
        3.1.3 電池循環(huán)壽命實驗
    3.2 電池生熱效應實驗
        3.2.1 單體電池生熱實驗平臺搭建
        3.2.2 不同倍率下電池生熱實驗
        3.2.3 不同溫度下電池生熱實驗
    3.3 熱管理系統(tǒng)設計目標
    3.4 總結
第四章 鋰離子電池產(chǎn)熱及散熱數(shù)值模型建立與驗證
    4.1 單體電池產(chǎn)熱數(shù)值模型驗證
        4.1.1 幾何建模
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 仿真配置
        4.1.4 電池單體數(shù)值模型驗證
    4.2 電池組散熱數(shù)值模型驗證
        4.2.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 溫度場數(shù)值模型驗證
    4.3 總結
第五章 鋰離子電池組液冷散熱結構設計及CFD仿真
    5.1 電池成組設計
    5.2 液冷散熱情況下電池組溫度場仿真
        5.2.1 液冷散熱結構設計
        5.2.2 電池溫度場仿真
    5.3 液冷散熱結構優(yōu)化
        5.3.1 結構優(yōu)化
        5.3.2 優(yōu)化效果分析
    5.4 不同冷卻因素對電池組散熱性能的分析
        5.4.1 不同冷卻液進口流量對散熱效果的影響
        5.4.2 不同冷卻液溫度對散熱效果的影響
    5.5 總結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
參考文獻
在讀期間參與的項目與成果
致謝



本文編號：3148456