基于電—熱耦合模型的車用鋰離子電池組液冷散熱仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2022-10-20 18:08
隨著社會(huì)的發(fā)展,全球機(jī)動(dòng)車保有量的急速上升,能源的需求與日俱增;能源短缺與環(huán)境污染的問題隨之成為當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn),鋰離子電池正是在這種局勢(shì)下孕育而生。鋰離子電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,工作電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、無污染、無記憶效應(yīng)是其最突出的優(yōu)點(diǎn)。由于電池在電動(dòng)汽車上的布置都是以串并聯(lián)形式組成電池組,多個(gè)電池組組成一個(gè)大的電池包;電池在電池包中排列緊密,且處于相對(duì)封閉狀態(tài),電池放電時(shí)產(chǎn)生大量的熱,電池在這種散熱不良的狀態(tài)極易產(chǎn)生熱失控甚至著火、爆炸等現(xiàn)象。因此,設(shè)計(jì)一款安全,穩(wěn)定、高效的電池散熱系統(tǒng)至關(guān)重要。本文對(duì)電池的生熱機(jī)理研究現(xiàn)狀及電池?zé)峁芾砑夹g(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了深入探討。目前生熱模型主要集中在電化學(xué)-熱耦合模型的研究上,電-熱耦合模型的研究相對(duì)較少,且電-熱耦合模型的求解計(jì)算方法主要基于CFD軟件的數(shù)值求解;目前熱管理的研究技術(shù)相對(duì)成熟,熱管理的運(yùn)用主要集中在風(fēng)冷、液冷、相變材料三種冷卻方式,并且隨著不斷地實(shí)踐,液體冷卻被公認(rèn)為是熱管理的主流散熱方式。為了探究電池在電池包中的生熱特性,本文對(duì)電池進(jìn)行了絕熱狀態(tài)下的不同放電倍率的放電實(shí)驗(yàn)研究,并測(cè)量了電池厚度方向的導(dǎo)熱系數(shù)。研...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電池生熱機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.3 電池組散熱系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3.1 風(fēng)冷系統(tǒng)
1.3.2 相變材料散熱系統(tǒng)
1.3.3 液體散熱系統(tǒng)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 鋰離子電池溫升特性實(shí)驗(yàn)研究
2.1 電池結(jié)構(gòu)特性及反應(yīng)原理
2.2 電池厚度方向?qū)嵯禂?shù)的測(cè)定
2.3 鋰離電池溫升特性實(shí)驗(yàn)研究
2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其介紹
2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 鋰離子電池電-熱耦合模型研究
3.1 電池生熱特性分析
3.2 電-熱耦合模型的建立
3.3 單體電池?zé)岱抡嫜芯?br> 3.3.1 仿真軟件介紹
3.3.2 單體電池放電生熱仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 電池組液冷散熱仿真分析
4.1 電池組散熱結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.1 散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 冷卻水流速計(jì)算
4.2 電池組液冷散熱仿真分析
4.2.1 不同導(dǎo)熱板厚度下電池組散熱仿真分析
4.2.2 不同初始溫度下電池組散熱仿真研究
4.2.3 不同放電倍率下電池組散熱仿真研究
4.2.4 改變散熱結(jié)構(gòu)的不同放電倍率電池組仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池特征時(shí)間常數(shù)的理論提取及仿真[J]. 馮雅楠,黃秋安. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(06)
[2]基于動(dòng)態(tài)內(nèi)熱源特性的車用鋰離子動(dòng)力電池溫度場(chǎng)仿真及試驗(yàn)[J]. 劉霏霏,蘭鳳崇,陳吉清. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]電動(dòng)汽車鋰離子電池釋熱機(jī)理及電熱耦合模型[J]. 宋士剛,李小平. 電源技術(shù). 2016(02)
[4]鋰離子儲(chǔ)能電池放電熱行為仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 虞跨海,李長(zhǎng)浩,程永周. 電源技術(shù). 2016(01)
[5]鋰離子電池產(chǎn)熱特性理論模型研究進(jìn)展[J]. 匡勇,劉霞,錢振,郭成龍,黃叢亮,饒中浩. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(06)
[6]鋰離子電池?zé)崮P偷难芯楷F(xiàn)狀[J]. 羅玲,宋文吉,林仕立,馮自平. 電池. 2015(05)
[7]大倍率放電時(shí)電動(dòng)汽車用鋰離子電池的熱性能[J]. 張?jiān)圃?白潔,張國(guó)慶. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]鋰離子電池極化電壓特性分析[J]. 姚雷,王震坡. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池生熱模型和散熱特性[J]. 姬芬竹,劉麗君,楊世春,徐斌. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]動(dòng)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(qiáng),龍艷平,王曙輝,蔡皓,胡小峰,朱蓉甲. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
碩士論文
[1]混合動(dòng)力重型車動(dòng)力電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 谷風(fēng).吉林大學(xué) 2017
[2]新能源汽車用鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 張輝明.山東大學(xué) 2017
[3]純電動(dòng)物流車電池液冷熱管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 馬鵬程.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池液冷熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 王元哲.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]純電動(dòng)客車動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)[D]. 劉博淵.吉林大學(xué) 2016
[6]電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其熱管理液流傳熱強(qiáng)化研究[D]. 閔德平.吉林大學(xué) 2016
[7]純電動(dòng)汽車電池結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的研究[D]. 薛雯.天津大學(xué) 2016
[8]電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究[D]. 周耀華.華南理工大學(xué) 2015
[9]動(dòng)力電池相變冷卻技術(shù)與熱管耦合傳熱研究[D]. 盧俊威.吉林大學(xué) 2014
[10]電動(dòng)汽車電池組散熱的仿真研究與優(yōu)化[D]. 張沖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3695049
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 電池生熱機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.3 電池組散熱系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3.1 風(fēng)冷系統(tǒng)
1.3.2 相變材料散熱系統(tǒng)
1.3.3 液體散熱系統(tǒng)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 鋰離子電池溫升特性實(shí)驗(yàn)研究
2.1 電池結(jié)構(gòu)特性及反應(yīng)原理
2.2 電池厚度方向?qū)嵯禂?shù)的測(cè)定
2.3 鋰離電池溫升特性實(shí)驗(yàn)研究
2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其介紹
2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 鋰離子電池電-熱耦合模型研究
3.1 電池生熱特性分析
3.2 電-熱耦合模型的建立
3.3 單體電池?zé)岱抡嫜芯?br> 3.3.1 仿真軟件介紹
3.3.2 單體電池放電生熱仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 電池組液冷散熱仿真分析
4.1 電池組散熱結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.1 散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 冷卻水流速計(jì)算
4.2 電池組液冷散熱仿真分析
4.2.1 不同導(dǎo)熱板厚度下電池組散熱仿真分析
4.2.2 不同初始溫度下電池組散熱仿真研究
4.2.3 不同放電倍率下電池組散熱仿真研究
4.2.4 改變散熱結(jié)構(gòu)的不同放電倍率電池組仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰離子電池特征時(shí)間常數(shù)的理論提取及仿真[J]. 馮雅楠,黃秋安. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(06)
[2]基于動(dòng)態(tài)內(nèi)熱源特性的車用鋰離子動(dòng)力電池溫度場(chǎng)仿真及試驗(yàn)[J]. 劉霏霏,蘭鳳崇,陳吉清. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]電動(dòng)汽車鋰離子電池釋熱機(jī)理及電熱耦合模型[J]. 宋士剛,李小平. 電源技術(shù). 2016(02)
[4]鋰離子儲(chǔ)能電池放電熱行為仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 虞跨海,李長(zhǎng)浩,程永周. 電源技術(shù). 2016(01)
[5]鋰離子電池產(chǎn)熱特性理論模型研究進(jìn)展[J]. 匡勇,劉霞,錢振,郭成龍,黃叢亮,饒中浩. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(06)
[6]鋰離子電池?zé)崮P偷难芯楷F(xiàn)狀[J]. 羅玲,宋文吉,林仕立,馮自平. 電池. 2015(05)
[7]大倍率放電時(shí)電動(dòng)汽車用鋰離子電池的熱性能[J]. 張?jiān)圃?白潔,張國(guó)慶. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]鋰離子電池極化電壓特性分析[J]. 姚雷,王震坡. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池生熱模型和散熱特性[J]. 姬芬竹,劉麗君,楊世春,徐斌. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]動(dòng)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(qiáng),龍艷平,王曙輝,蔡皓,胡小峰,朱蓉甲. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
碩士論文
[1]混合動(dòng)力重型車動(dòng)力電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 谷風(fēng).吉林大學(xué) 2017
[2]新能源汽車用鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 張輝明.山東大學(xué) 2017
[3]純電動(dòng)物流車電池液冷熱管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 馬鵬程.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池液冷熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 王元哲.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]純電動(dòng)客車動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)[D]. 劉博淵.吉林大學(xué) 2016
[6]電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其熱管理液流傳熱強(qiáng)化研究[D]. 閔德平.吉林大學(xué) 2016
[7]純電動(dòng)汽車電池結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的研究[D]. 薛雯.天津大學(xué) 2016
[8]電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究[D]. 周耀華.華南理工大學(xué) 2015
[9]動(dòng)力電池相變冷卻技術(shù)與熱管耦合傳熱研究[D]. 盧俊威.吉林大學(xué) 2014
[10]電動(dòng)汽車電池組散熱的仿真研究與優(yōu)化[D]. 張沖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3695049
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3695049.html
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