【摘要】：在全球經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的大環(huán)境下,居民生活水平的提高促進(jìn)了汽車產(chǎn)量與保有量的增長(zhǎng),然而經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展必然也帶來(lái)了諸多的問(wèn)題,如:環(huán)境污染、能源短缺問(wèn)題,它們將迫使汽車行業(yè)引起足夠的重視。目前,我國(guó)把新能源汽車提升到國(guó)家戰(zhàn)略層次。新能源汽車具有環(huán)境友好型特性,所具有的零排放、噪音低等優(yōu)點(diǎn),而其中電池又是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一。電動(dòng)汽車對(duì)于電源系統(tǒng)主要的要求是比能量高、體積小、循環(huán)次數(shù)多、成本較低、安全性高等指標(biāo)。本文以某公司生產(chǎn)的10Ah軟包三元聚合物鋰離子動(dòng)力電池為研究對(duì)象,通過(guò)先期試驗(yàn)再仿真的手段,從電池單體、模塊生熱散熱對(duì)電池性能的影響進(jìn)行研究和模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要完成了以下工作:(1)研究了軟包鋰離子電池的具體結(jié)構(gòu)、材料及特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法研究了不同溫度下電池的OCV-SOC的關(guān)系以及溫度變化對(duì)其內(nèi)阻的影響。為了研究電池在不同倍率下的生熱情況,進(jìn)行了在絕熱和自然散熱兩種條件下的溫升實(shí)驗(yàn),并建立了單體電池的數(shù)值模型,通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料等確定了仿真過(guò)程所需的物理參數(shù)。(2)基于該款鋰電池的特性,參照電池模塊的設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)了兩種電池模塊方案,對(duì)比分析了兩種模塊的優(yōu)缺點(diǎn),并試制了電池模塊樣品。(3)建立單體電池的生熱速率模型,通過(guò)對(duì)比自然和絕熱環(huán)境下的熱仿真分析結(jié)果來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,并對(duì)電池模塊進(jìn)行絕熱和自然狀態(tài)下的放電溫升實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)?zāi)K的溫升情況。(4)根據(jù)自然狀態(tài)下電池模組放電下的溫度分布,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了水冷散熱結(jié)構(gòu),最后試制了樣品。通過(guò)實(shí)驗(yàn),研究了水流量和水溫的改變對(duì)散熱性能的影響,發(fā)現(xiàn)了水溫的改變能夠較為明顯的改善電池模塊的散熱效果。
【圖文】：

1.2 純電動(dòng)汽車綜述1.2.1 國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀雖然目前市場(chǎng)上內(nèi)燃機(jī)汽車的保有量遠(yuǎn)高于電動(dòng)汽車的數(shù)量，但是電動(dòng)汽車的歷卻比現(xiàn)在最常見的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車的歷史要早。1859 年，葛斯頓·普蘭特發(fā)明了可次充電循環(huán)使用的鉛酸電池。后來(lái)在美國(guó)，隨著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及石油的快速開使用，在 20 世紀(jì) 20 年代以后電動(dòng)汽車漸漸地失去了優(yōu)勢(shì)沒(méi)有了市場(chǎng)。直到 1973 年，石油危機(jī)使得各國(guó)開始尋找能夠代替石油的其他清潔能源，因此政治經(jīng)濟(jì)方面考慮，電動(dòng)汽車又迎來(lái)了一次大發(fā)展。到 20 世紀(jì) 90 年代，環(huán)境問(wèn)題逐突出，燃油汽車氣體排放污染問(wèn)題使得全球的環(huán)境遭到了不可恢復(fù)的破壞，，因此，幾是零污染的純電動(dòng)汽車又一次迎來(lái)了機(jī)遇。在 1996 年，GM 通用公司推出了 EV1 電汽車，最高時(shí)速 128km/h，而這款車也成為了當(dāng)時(shí)的經(jīng)典車型，圖 1.2 為 EV1 車型。

最高時(shí)速 128km/h，而這款車也成為了當(dāng)時(shí)的經(jīng)典車型，圖 1.2 為 EV1 車型。目前在新能源汽車領(lǐng)域內(nèi)，特斯拉可以說(shuō)是橫空出世的一款明星品牌。特斯拉首款電動(dòng)汽車 Roadster 于 2008 年 2 月下線，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)評(píng)分析，它單次充電續(xù)航里程達(dá)到了 320 公里以上，0 至 60 英里加速時(shí)間僅為 3.7 秒。到了 2012 年，特斯拉 ModelS 上市，它的最大功率達(dá)到了 85kw·h，每充一次電分別能夠行駛 480km。圖 1.3 為特斯拉主要車型 roadster（左圖）和 Model S（右圖）。圖 1.2 GM 的 EV1 車型
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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4 雷治國(guó);張承寧;;電動(dòng)汽車電池組熱管理系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2011年12期

5 郭宏榆;姜久春;王吉松;婁婷婷;李肖剛;;功率型鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)阻特性[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

6 李哲;盧蘭光;歐陽(yáng)明高;;提高安時(shí)積分法估算電池SOC精度的方法比較[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年08期

7 許超;顧力強(qiáng);吳紅杰;;混合動(dòng)力客車電池包散熱系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2010年03期

8 張志杰;李茂德;;鋰離子電池內(nèi)阻變化對(duì)電池溫升影響分析[J];電源技術(shù);2010年02期

9 楊凱;李大賀;陳實(shí);吳鋒;;電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的熱效應(yīng)模型[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年09期

10 齊曉霞,王文,邵力清;混合動(dòng)力電動(dòng)車用電源熱管理的技術(shù)現(xiàn)狀[J];電源技術(shù);2005年03期

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4 仇磊;動(dòng)力鋰離子電池?zé)岱治鲅芯縖D];重慶交通大學(xué);2015年

5 段瑤娟;動(dòng)力鋰離子電池包熱場(chǎng)分析與散熱優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2015年

6 錢舜田;電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與冷卻系統(tǒng)仿真[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

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8 任保福;大容量鋰離子動(dòng)力電池充放電過(guò)程熱特性研究[D];北京交通大學(xué);2012年

9 辛乃龍;純電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力電池組熱特性分析及仿真研究[D];吉林大學(xué);2012年

10 趙利珍;基于模塊化的溫室設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2678207