【摘要】：汽車工業(yè)是國家的重要制造產(chǎn)業(yè)之一,直接關(guān)系著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,每個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家無不重視汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。科技的發(fā)展給人類對于舒適性的要求提供了技術(shù)支持,車載的弱電系統(tǒng)越來越豐富,增添了很多電子部件,除了已經(jīng)常見于市面上的各種車內(nèi)執(zhí)行器,如電子點(diǎn)煙器、電動(dòng)車窗、自動(dòng)空調(diào)等,各種多媒體設(shè)備、導(dǎo)航、行車記錄儀、乃至自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也在逐步成為車載系統(tǒng)的新增元素。大量的新型車載電子系統(tǒng)的使用,使得車內(nèi)弱電系統(tǒng)的使用功率大幅增加,傳統(tǒng)的12V蓄電池系統(tǒng),由于供電電壓低,只能通過增大供電電流來滿足整車電子器件的功率要求,這就必須通過增加供電電纜截面積來滿足大電流的的需求,導(dǎo)致整車重量增加,粗笨的電纜也導(dǎo)致安裝和維修困難。解決這個(gè)問題的辦法只有提高弱電系統(tǒng)的電壓,但過高的電壓將導(dǎo)致弱電系統(tǒng)對人體的安全帶來威脅,因此替代傳統(tǒng)12V系統(tǒng)的48V新型弱電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。另一方面,傳統(tǒng)的不可再生的化石能源面臨資源枯竭的威脅,大量的尾氣排放使得全球生態(tài)環(huán)境遭到巨大的污染,由此催生了新能源汽車如火如茶的發(fā)展。在傳統(tǒng)以化石能源驅(qū)動(dòng)的汽車上,蓄電池的作用僅用于給車載弱電系統(tǒng)供電,而在電力驅(qū)動(dòng)的新能源汽車上,當(dāng)采用48V的蓄電池系統(tǒng)時(shí),由于具備較大的容量和輸出功率,所以除了能夠供應(yīng)車載的弱電系統(tǒng)外,還具備在特殊情況(主電源故障或虧電等)下作為輔助備用電源為動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)急供電的能力,提高車輛動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性。將48V電池包應(yīng)用于輔助動(dòng)力源時(shí),電壓仍然偏低,需要持續(xù)性輸出大電流,電池包內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生大量熱量,如不能及時(shí)散發(fā)出去,會(huì)影響到電池包的安全性。本文以“48V車用鋰電池包”為研究對象,模擬夏季高溫時(shí)的嚴(yán)酷工況進(jìn)行輔助動(dòng)力輸出,著力于電池包散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究工作,以達(dá)到在炎熱環(huán)境大功率輸出條件下能夠保證電池包散熱良好穩(wěn)定運(yùn)行的目的。首先本文介紹了 48V電池包及其散熱結(jié)構(gòu)的研究背景及國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀。其次詳細(xì)闡述了電池包的產(chǎn)熱原理及散熱方式。通過模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對比了各個(gè)方向的散熱情況,從成本、工藝等多個(gè)方面考慮,提出了將電芯的最佳散熱面置于底部的設(shè)計(jì)方案。再次設(shè)計(jì)了一種冷卻板與電池包殼體相結(jié)合的一體式散熱設(shè)計(jì),研究了電池包在炎熱環(huán)境下使用時(shí)底面強(qiáng)制風(fēng)冷和液冷的兩種冷卻設(shè)計(jì)方法,并對兩個(gè)方案的散熱效果及相關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的仿真及驗(yàn)證。結(jié)果表明強(qiáng)制風(fēng)冷無法滿足炎熱環(huán)境下的電池包冷卻要求,液冷方式更能符合48V電池包溫度控制的要求。在此基礎(chǔ)上找出能夠滿足冷卻要求的液冷散熱條件。最后對散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,驗(yàn)證此種結(jié)構(gòu)的振動(dòng)及沖擊的可靠性。
【圖文】：

圖１－１低壓電源發(fā)展歷程逡逑

但由于設(shè)置上下限報(bào)警電壓需要一定的電壓限制，所以實(shí)際正常使逡逑用的工作電壓范圍為３６Ｖ￣５２Ｖ。逡逑４８Ｖ低壓系統(tǒng)從架構(gòu)來講，有兩種：一種是如圖１－２保留原１２Ｖ逡逑系統(tǒng)的１２Ｖ＋４８Ｖ雙電源系統(tǒng)架構(gòu)，即大功率和新增添的車內(nèi)功率器逡逑件放置到４８Ｖ電源系統(tǒng)中，，１２Ｖ電源系統(tǒng)只負(fù)貴給起動(dòng)機(jī)等少數(shù)用逡逑電器供電；另－種是連帶整個(gè)車用電器全部升級的單一邋４８Ｖ系統(tǒng)，逡逑這需要車用電器整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)商同步升級產(chǎn)品，更換周期較長，逡逑且成本很高。逡逑邐ＤＣ－ＤＣ邋｜￣｜邐ｆ￣ｌ邋逆變器邋ｉ邐逡逑Ｊ＞—－Ｌ逡逑邐邋｜４８Ｖ？ｆａｊｆｅ｜邐（起邋ｆ？電杉ｌ）逡逑起動(dòng)機(jī)—逡逑車身電子Ｉ邐邐１邋ＥＰＳ逡逑負(fù)較邋——邐邐逡逑促設(shè)邐—｜電動(dòng)空調(diào)逡逑圖１－２雙電源低壓系統(tǒng)架構(gòu)逡逑目前來看，１２Ｖ＋４８Ｖ系統(tǒng)改動(dòng)較小、成本較低，應(yīng)該會(huì)成為首逡逑選的系統(tǒng)架構(gòu)。但姜濤ｍｉ等人認(rèn)為雙電源系統(tǒng)過于復(fù)雜，從長遠(yuǎn)來逡逑看，單一邋４８Ｖ系統(tǒng)最終將完全取代１２Ｖ系統(tǒng)。但由于用電器增多、逡逑５逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U463.6;TM912

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本文編號：2671868