【摘要】：本課題以四輪輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動汽車為服務(wù)對象設(shè)計(jì)一款平板式液冷動力電池包。平板式的設(shè)計(jì)要求是基于動力電池包在四輪輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動汽車上的安裝位置來決定的。液冷式散熱方式的選擇是通過對比各種類型散熱方式的優(yōu)缺點(diǎn)后完成的。具體完成的工作如下:(1)本課題所設(shè)計(jì)的平板式液冷動力電池包選用松下NCR18650PF鋰離子電池作為電池單體,通過電池單體的串并聯(lián),組合成電池模塊,電池模塊間通過機(jī)械連接組成整個動力電池包。在比較了各個散熱方式的優(yōu)劣后,筆者選擇了液冷的散熱方式并設(shè)計(jì)了散熱系統(tǒng)。根據(jù)電池模組設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)以及電氣設(shè)計(jì)以及總裝設(shè)計(jì)完成平板式液冷動力電池包的設(shè)計(jì)。(2)總結(jié)了現(xiàn)有論文對動力電池包進(jìn)行有限元建模的簡化方法,并考慮了這種方法的不足之處。故筆者提出了考慮精確電池單元動力學(xué)建模的方法。為了驗(yàn)證此法的準(zhǔn)確性,本章以實(shí)驗(yàn)室另一款已做出實(shí)物的動力電池包為分析對象,通過對其進(jìn)行了簡化模型有限元模態(tài)分析、精確模型有限元模態(tài)分析、模態(tài)實(shí)驗(yàn)三者的結(jié)果來對比分析。通過對比,可知考慮了精確電池單元體建模方法所得的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為接近和準(zhǔn)確。之后,筆者運(yùn)用精確電池單元體建模法,對本課題所設(shè)計(jì)的平板式液冷動力電池包進(jìn)行精確建模,為之后的動力電池包有限元力學(xué)分析打下基礎(chǔ)。(3)以平板式液冷動力電池包的精確模型為基礎(chǔ),運(yùn)用有限元分析的方法對動力電池包進(jìn)行力學(xué)性能分析,包括:模態(tài)分析、隨機(jī)振動疲勞分析、慣性載荷分析以及機(jī)械沖擊分析。根據(jù)仿真結(jié)果對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,修改后的平板式液冷動力電池包,在有限元動力學(xué)仿真分析層面,模態(tài)分析、隨機(jī)振動疲勞分析、慣性載荷分析以及機(jī)械沖擊分析都滿足設(shè)計(jì)要求,各個零件都是可靠的。(4)因動力電池包在連續(xù)工作時,放電速率一般低于1C,故可以通過檢測動力電池包在以1C的放電速率放電時電池單元體的溫度以及溫度差來實(shí)現(xiàn)檢測整個電池包的散熱性能。從理論層面而言,根據(jù)Bernardi經(jīng)典模型可計(jì)算出電池在以1C放電速率放電時最大的生熱速率。運(yùn)用有限元分析軟件完成了對液冷冷卻系統(tǒng)的溫度仿真分析。根據(jù)溫度云圖可知,本課題所設(shè)計(jì)的平板式液冷動力電池包的散熱性能很好。
【圖文】：

第二章 平板式液冷動力電池包的設(shè)計(jì)第二章 平板式液冷動力電池包的設(shè)計(jì)本課題以松下 NCR18650PF 鋰電池為基礎(chǔ)，以四輪輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動汽車為服務(wù)對象，設(shè)計(jì)了一款平板式液冷動力電池包。平板式的設(shè)計(jì)要求是為了將動力電池包順利安裝在四輪輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動電動汽車底部，，如圖 2-1 所示。

（a）單個雙孔保持架 （b）16 個雙孔保持架組合為 32 孔保持架圖 2-3 電池單體保持架將 32 孔電池保持架作為 32 并聯(lián)電池單體的上下保持架，保持同一個保持架上的正負(fù)極完全一致，組裝后如圖 2-4 所示。圖 2-4 32 個電池單體與保持架圖2.3.2.3 集流片的設(shè)計(jì)集流片可以承載電池模塊的電流，可以將 32 個電池單體的正負(fù)極分別于一片集流片相連，則 32 個電池單體并聯(lián)了。常用集流片的材質(zhì)為鍍鎳鋼、鍍鎳銅等。銅具有良
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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