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基于相變材料的純電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾硌芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 10:37
  為了改善純電動(dòng)汽車電池的放電溫度,有效維持電池的穩(wěn)定狀態(tài)和降低電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)能耗,研究了一種基于相變材料的純電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),在相變材料中嵌入冷卻管道,利用冷卻液的流動(dòng)在電池與相變材料中實(shí)現(xiàn)熱量交換,并對(duì)其進(jìn)行仿真與分析,結(jié)果顯示:常溫下可有效抑制電池溫升速度,溫度最大可降低7℃,降低冷卻風(fēng)扇工作概率;低溫下電池加熱更快,最終溫度至少可提高11.3℃,最大可減少29.16%的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)開啟時(shí)間,節(jié)約能源,提高了純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程;高溫下散熱效果明顯,溫度趨于穩(wěn)定。 

【文章來源】:電源技術(shù). 2020,44(11)北大核心

【文章頁數(shù)】:5 頁

【部分圖文】:

基于相變材料的純電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾硌芯? src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=DYJS2020110290001'  style='max-width:500px'></p><br> 圖3?結(jié)合相變材料的電池?zé)峁芾恚粒停牛樱椋砟P??2.1結(jié)合相變材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的相變散熱效果??在環(huán)境溫度為24?D時(shí),配備結(jié)合相變材料的熱管理和傳??<br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=DYJS2020110290002' alt='效果圖,熱管,電池,相變材料' style='max-width:500px'></p><br> 池的穩(wěn)定狀態(tài),減小??了純電動(dòng)汽車因電池溫度過高而發(fā)生自燃的風(fēng)險(xiǎn);在100?km/h??工況下,與傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)相比,結(jié)合相變材料的熱管理系統(tǒng)??在前半部分電池溫升速度較慢,且比傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)遲16.9??min達(dá)到35?r?,這是由于前期相變材料會(huì)吸收電池的一部分??熱量,減緩電池升溫速度,而后半部分溫度趨勢(shì)相近且最終溫??度也相近,這是由于為避免電池溫度不斷上升起出最佳工作??溫度,散熱器和冷卻風(fēng)扇在電池溫度達(dá)到35?r便開始工作從??而抑制電池溫升,兩個(gè)系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇狀態(tài)如圖5所示,在該??仿真時(shí)長(zhǎng)中,結(jié)合相變材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中的冷卻風(fēng)扇??開啟時(shí)間僅為傳統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的74.5%,節(jié)約了電量。??7?000??6?000??5?000??蘭?4?000??3?000??2?000??1000??0??圖5?100?km/h工況下冷卻鳳扇狀態(tài)圖??2.2結(jié)合相變材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的輔助加熱效果??在環(huán)境溫度為-2(TC時(shí),該純電動(dòng)汽車在上一次行駛時(shí)??吸收大量潛熱且靜置長(zhǎng)時(shí)間后相變材料仍處于液體狀態(tài)。配??備兩種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的汽車運(yùn)行多工況后,電池的溫度如??圖6所示,結(jié)合相變材料熱管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)熱管理的PTC?:£??作時(shí)間比值、最大溫差如表3所示,從總體趨勢(shì)看,結(jié)合相變??材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的電池溫度上升更快,最終溫度更接??近2(TC,兩系統(tǒng)最大溫差均大于10'C?,并且其電池溫度始終??比傳統(tǒng)熱管理電池溫度高,相比而言,采用結(jié)合相變材料熱管??理系統(tǒng)的電池工作環(huán)境更適宜,縮短了電池因溫度低、內(nèi)阻大??而內(nèi)阻損耗高的時(shí)間段,降低了內(nèi)阻損耗;同時(shí)PTC工作時(shí)間??短,最多可 <br><br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=DYJS2020110290003' alt='溫度曲線,熱管,電池,工作時(shí)間' style='max-width:500px'></p><br> 變材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中的冷卻風(fēng)扇??開啟時(shí)間僅為傳統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的74.5%,節(jié)約了電量。??7?000??6?000??5?000??蘭?4?000??3?000??2?000??1000??0??圖5?100?km/h工況下冷卻鳳扇狀態(tài)圖??2.2結(jié)合相變材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的輔助加熱效果??在環(huán)境溫度為-2(TC時(shí),該純電動(dòng)汽車在上一次行駛時(shí)??吸收大量潛熱且靜置長(zhǎng)時(shí)間后相變材料仍處于液體狀態(tài)。配??備兩種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的汽車運(yùn)行多工況后,電池的溫度如??圖6所示,結(jié)合相變材料熱管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)熱管理的PTC?:£??作時(shí)間比值、最大溫差如表3所示,從總體趨勢(shì)看,結(jié)合相變??材料的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的電池溫度上升更快,最終溫度更接??近2(TC,兩系統(tǒng)最大溫差均大于10'C?,并且其電池溫度始終??比傳統(tǒng)熱管理電池溫度高,相比而言,采用結(jié)合相變材料熱管??理系統(tǒng)的電池工作環(huán)境更適宜,縮短了電池因溫度低、內(nèi)阻大??而內(nèi)阻損耗高的時(shí)間段,降低了內(nèi)阻損耗;同時(shí)PTC工作時(shí)間??短,最多可減少29.16%的開啟時(shí)間,降低了?PTC能量的消耗,??節(jié)約了電池能量。??20??15??10??5??^?0??-5??-10??-15??-20??0?1000?2?000?3?000?4?000??t?Is??20???????????0?1000?2?000?3?000?4?000??tls??圖6?環(huán)境溫度為-20?t:時(shí)不同熱管理系統(tǒng)的電池溫度曲線??表3電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的數(shù)??據(jù)比較??工況類別??PTC工作時(shí)間比值/%??最大溫差/。。??30?km/h工況?? <br><br>【參考文獻(xiàn)】:<br>期刊論文<br>[1]基于相變材料和液冷的LiFePO4電池包熱管理研究[J]. 魏增輝,許思傳,李釗,林春景,常國(guó)峰.  電源技術(shù). 2016(01)<br>
[2]低溫環(huán)境下電池?zé)峁芾硌芯窟M(jìn)展[J]. 霍宇濤,饒中浩,趙佳騰,劉臣臻.  新能源進(jìn)展. 2015(01)<br>
<br>博士論文<br>[1]高導(dǎo)熱復(fù)合相變材料的制備與動(dòng)力電池?zé)峁芾響?yīng)用研究[D]. 姜貴文.南昌大學(xué) 2017<br>
<br>碩士論文<br>[1]液冷式動(dòng)力鋰離子電池組熱特性與散熱特性研究[D]. 楊鵬飛.湖南大學(xué) 2018<br>
[2]基于復(fù)合相變材料的鋰離子電池低溫?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 溫小燕.華南理工大學(xué) 2017<br>
[3]基于相變散熱的動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)研究[D]. 張江云.廣東工業(yè)大學(xué) 2013<br>
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