混合動(dòng)力重型車動(dòng)力電池?zé)峁芾硌芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2023-09-18 19:22
混合動(dòng)力裝甲車作為新一代作戰(zhàn)裝備受到各國(guó)軍隊(duì)研究人員的重視,動(dòng)力電池系統(tǒng)作為混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要能量來(lái)源,對(duì)整車的影響至關(guān)重要。而目前主流的鋰離子動(dòng)力電池,其性能受溫度影響比較大,溫度過(guò)高、過(guò)低甚至溫度不均勻分別會(huì)影響到電池的壽命、容量及一致性。因此,混合動(dòng)力裝甲車亟需一套有效的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。傳統(tǒng)并行通風(fēng)電池箱冷卻結(jié)構(gòu)流道進(jìn)風(fēng)不均勻,且對(duì)方形電池只能進(jìn)行前后面“一維冷卻”(本文一維冷卻指對(duì)物體平行面一個(gè)方向的冷卻,電池側(cè)面和上下表面得不到冷卻)。在大功率工況下運(yùn)行時(shí),已不能有效降低電池組的溫度和溫差。為了對(duì)其改進(jìn),本文首先提出楔形進(jìn)風(fēng)、梯形進(jìn)風(fēng)、圓孔擋板三種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻進(jìn)風(fēng)。通過(guò)CFD仿真對(duì)比,選擇進(jìn)風(fēng)均勻的“圓孔擋板”結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻維度改進(jìn),設(shè)計(jì)出平行冷卻和垂直冷卻兩種“二維冷卻”方式(對(duì)電池前后面和側(cè)面同時(shí)冷卻)。對(duì)于后者,研究了放電倍率、環(huán)境溫度、入口風(fēng)量、電池間隙等參數(shù)對(duì)電池組散熱特性的影響。結(jié)果表明:當(dāng)環(huán)境溫度為25℃,小倍率放電時(shí),自然對(duì)流即可滿足其散熱需求,大倍率放電時(shí),風(fēng)冷已經(jīng)不能滿足其散熱需求;環(huán)境溫度的高低直接決定了電池表面溫度的高低,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)30℃,電池...
【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 混合動(dòng)力重型車簡(jiǎn)介及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混合動(dòng)力車用動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展
1.3.1 混合動(dòng)力車用動(dòng)力電池的分類
1.3.2 電池組熱管理問(wèn)題的重要性
1.3.3 電池?zé)峁芾碓u(píng)價(jià)指標(biāo)
1.4 鋰電池組熱管理國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 電池組冷卻方法研究
1.4.2 電池組預(yù)熱方法研究
1.4.3 電池組熱管理設(shè)計(jì)實(shí)例
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鋰電池基本參數(shù)及三維熱模型
2.1 鋰電池工作原理及溫度特性
2.1.1 鋰電池的工作原理
2.1.2 溫度對(duì)鋰電池基本參數(shù)的影響
2.2 單體電池三維熱模型建立
2.2.1 單體鋰電池基本性能參數(shù)
2.2.2 熱物性參數(shù)的確定
2.2.3 產(chǎn)熱原理及產(chǎn)熱速率的確定
2.3 熱模型驗(yàn)證
2.3.1 自然對(duì)流下電池恒流放電實(shí)驗(yàn)
2.3.2 單體電池?zé)崮Ｐ头抡?br> 2.3.3 結(jié)果對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第3章 電池模組改進(jìn)及散熱仿真分析
3.1 電池散熱數(shù)值分析理論及計(jì)算方法
3.1.1 電池組散熱方式的理論分析
3.1.2 電池組散熱的流體力學(xué)計(jì)算控制方程
3.2 電池模組改進(jìn)及流場(chǎng)和溫度場(chǎng)仿真分析
3.2.1 原電池模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及網(wǎng)格劃分
3.2.2 原電池模組CFD仿真分析
3.2.3 電池模組均勻進(jìn)風(fēng)改進(jìn)
3.2.4 電池模組冷卻維度改進(jìn)
3.3 雙流道垂直冷卻結(jié)構(gòu)的散熱特性分析
3.3.1 放電倍率對(duì)電池溫度的影響
3.3.2 環(huán)境溫度對(duì)電池溫度的影響
3.3.3 出口速度對(duì)電池溫度的影響
3.3.4 電池間隙對(duì)電池溫度的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 預(yù)熱方式實(shí)驗(yàn)對(duì)比及仿真分析
4.1 電池系統(tǒng)預(yù)熱理論分析
4.2 預(yù)熱方案選取及實(shí)驗(yàn)對(duì)比
4.2.1 基于燃油加熱器強(qiáng)制暖風(fēng)預(yù)熱
4.2.2 基于PI聚酰亞胺加熱膜預(yù)熱
4.2.3 兩種加熱方式對(duì)比
4.3 電池組暖風(fēng)預(yù)熱仿真分析
4.3.1 加熱時(shí)間對(duì)加熱效果的影響
4.3.2 入口溫度對(duì)加熱效果的影響
4.3.3 出口速度對(duì)加熱效果的影響
4.4 電池PI膜預(yù)熱仿真分析
4.4.1 加熱功率對(duì)電池加熱時(shí)間影響
4.4.2 恒功率加熱對(duì)電池溫度的影響
4.4.3 變功率加熱對(duì)電池溫度的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 電池箱結(jié)構(gòu)及方式優(yōu)化
5.1 電池箱通風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1.1 通風(fēng)孔形狀對(duì)散熱效果的影響
5.1.2 進(jìn)風(fēng)形式對(duì)預(yù)熱系統(tǒng)流場(chǎng)的影響
5.2 氣-液雙介質(zhì)協(xié)同熱管理
5.2.1 氣-液協(xié)同模型建立
5.2.2 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào)：3848133
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3848133.html
【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 混合動(dòng)力重型車簡(jiǎn)介及發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混合動(dòng)力車用動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展
1.3.1 混合動(dòng)力車用動(dòng)力電池的分類
1.3.2 電池組熱管理問(wèn)題的重要性
1.3.3 電池?zé)峁芾碓u(píng)價(jià)指標(biāo)
1.4 鋰電池組熱管理國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 電池組冷卻方法研究
1.4.2 電池組預(yù)熱方法研究
1.4.3 電池組熱管理設(shè)計(jì)實(shí)例
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鋰電池基本參數(shù)及三維熱模型
2.1 鋰電池工作原理及溫度特性
2.1.1 鋰電池的工作原理
2.1.2 溫度對(duì)鋰電池基本參數(shù)的影響
2.2 單體電池三維熱模型建立
2.2.1 單體鋰電池基本性能參數(shù)
2.2.2 熱物性參數(shù)的確定
2.2.3 產(chǎn)熱原理及產(chǎn)熱速率的確定
2.3 熱模型驗(yàn)證
2.3.1 自然對(duì)流下電池恒流放電實(shí)驗(yàn)
2.3.2 單體電池?zé)崮Ｐ头抡?br> 2.3.3 結(jié)果對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第3章 電池模組改進(jìn)及散熱仿真分析
3.1 電池散熱數(shù)值分析理論及計(jì)算方法
3.1.1 電池組散熱方式的理論分析
3.1.2 電池組散熱的流體力學(xué)計(jì)算控制方程
3.2 電池模組改進(jìn)及流場(chǎng)和溫度場(chǎng)仿真分析
3.2.1 原電池模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及網(wǎng)格劃分
3.2.2 原電池模組CFD仿真分析
3.2.3 電池模組均勻進(jìn)風(fēng)改進(jìn)
3.2.4 電池模組冷卻維度改進(jìn)
3.3 雙流道垂直冷卻結(jié)構(gòu)的散熱特性分析
3.3.1 放電倍率對(duì)電池溫度的影響
3.3.2 環(huán)境溫度對(duì)電池溫度的影響
3.3.3 出口速度對(duì)電池溫度的影響
3.3.4 電池間隙對(duì)電池溫度的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 預(yù)熱方式實(shí)驗(yàn)對(duì)比及仿真分析
4.1 電池系統(tǒng)預(yù)熱理論分析
4.2 預(yù)熱方案選取及實(shí)驗(yàn)對(duì)比
4.2.1 基于燃油加熱器強(qiáng)制暖風(fēng)預(yù)熱
4.2.2 基于PI聚酰亞胺加熱膜預(yù)熱
4.2.3 兩種加熱方式對(duì)比
4.3 電池組暖風(fēng)預(yù)熱仿真分析
4.3.1 加熱時(shí)間對(duì)加熱效果的影響
4.3.2 入口溫度對(duì)加熱效果的影響
4.3.3 出口速度對(duì)加熱效果的影響
4.4 電池PI膜預(yù)熱仿真分析
4.4.1 加熱功率對(duì)電池加熱時(shí)間影響
4.4.2 恒功率加熱對(duì)電池溫度的影響
4.4.3 變功率加熱對(duì)電池溫度的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 電池箱結(jié)構(gòu)及方式優(yōu)化
5.1 電池箱通風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1.1 通風(fēng)孔形狀對(duì)散熱效果的影響
5.1.2 進(jìn)風(fēng)形式對(duì)預(yù)熱系統(tǒng)流場(chǎng)的影響
5.2 氣-液雙介質(zhì)協(xié)同熱管理
5.2.1 氣-液協(xié)同模型建立
5.2.2 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào)：3848133
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