本文關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車用鋰離子電池組液體冷卻散熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：純電動(dòng)汽車在行駛時(shí)不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)尤其是空氣的潔凈是非常有益的。動(dòng)力電池系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源，相比于混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單，維修起來(lái)也更加方便。與此同時(shí)，動(dòng)力電池的性能好壞會(huì)直接影響純電動(dòng)汽車的整車性能。 純電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中，動(dòng)力電池組會(huì)產(chǎn)生很多熱量。這些熱量如果不能及時(shí)散發(fā)掉將會(huì)導(dǎo)致電池溫度快速攀升以及溫度分布不均勻。這會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)力電池組的工作效率、使用壽命以及安全性能。因此，建立電池生熱的理論模型，使用數(shù)值模擬技術(shù)分析鋰離子動(dòng)力電池組在不同條件下的溫度場(chǎng)，對(duì)散熱性能進(jìn)行仿真，再基于仿真結(jié)果有針對(duì)性地優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu)。這對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池組的使用性能的提高具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）理論，運(yùn)用Fluent軟件對(duì)電池單體的溫升進(jìn)行數(shù)值模擬，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析。動(dòng)力電池組則采用液體冷卻形式，使用CFX軟件對(duì)電池包的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真，分析電池包的溫度場(chǎng)分布，并提出散熱優(yōu)化措施，然后在此基礎(chǔ)上比較不同散熱條件下電池包的散熱情況。 本文主要做了以下幾方面的工作： ①分析了電池的生熱和傳熱機(jī)理，根據(jù)熱力學(xué)定律、傳熱學(xué)的質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒定律建立了鋰離子電池的三維生熱模型； ②對(duì)單體鋰離子電池進(jìn)行熱特性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，記錄不同溫度下不同充放電倍率下鋰離子電池的溫度特性、內(nèi)阻特性并且對(duì)單體鋰離子電池的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，證明了電池仿真模型和數(shù)值計(jì)算設(shè)置的合理性 ③使用汽車仿真軟件ADVISOR建立了純電動(dòng)汽車整車模型，對(duì)純電動(dòng)汽車在不同行駛工況和極限工況下的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真。得到鋰離子動(dòng)力電池組在行駛過(guò)程中的SOC變化、生熱速率和電流變化等參數(shù)； ④基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)，在CFX中對(duì)純電動(dòng)車用鋰離子電池組原始方案的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真分析。并提出鋰離子電池組散熱系統(tǒng)的優(yōu)化方案并進(jìn)行優(yōu)化方案散熱效果的仿真分析。
【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)汽車 鋰離子電池 溫度場(chǎng) 液體冷卻
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM912;U469.72
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展概況8-10
• 1.1.1 電動(dòng)汽車國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.1.2 電動(dòng)汽車的分類與特點(diǎn)9-10
• 1.2 純電動(dòng)汽車核心技術(shù)10-12
• 1.3 純電動(dòng)汽車車用電池的發(fā)展12-13
• 1.4 純電動(dòng)車用電池組散熱研究13-17
• 1.4.1 純電動(dòng)車用電池系統(tǒng)散熱方法概述13-15
• 1.4.2 純電動(dòng)汽車電池組散熱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 論文研究方法、意義及主要內(nèi)容17-20
• 1.5.1 本文的研究方法和意義17
• 1.5.2 本文主要內(nèi)容17-20
• 2 鋰離子電池生熱特性及數(shù)值理論基礎(chǔ)20-28
• 2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理20-22
• 2.1.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)20-21
• 2.1.2 鋰離子電池的工作原理21-22
• 2.2 鋰電池生熱機(jī)理和傳熱特性22-24
• 2.2.1 鋰離子電池生熱機(jī)理及模型22-23
• 2.2.2 鋰離子電池傳熱特性23-24
• 2.3 計(jì)算流體動(dòng)力力學(xué)的基礎(chǔ)理論24-27
• 2.3.1 CFD 概述24-25
• 2.3.2 CFD 的基本控制方程25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 單體鋰離子熱特性實(shí)驗(yàn)及仿真分析28-54
• 3.1 鋰離子電池的溫度特性實(shí)驗(yàn)28-41
• 3.1.1 溫升特性29-34
• 3.1.2 內(nèi)阻特性34-39
• 3.1.3 開(kāi)路電壓特性39-41
• 3.2 鋰離子單體電池的三維熱效應(yīng)模型的建立41-43
• 3.2.1 鋰離子單體熱傳遞的基本模型41-42
• 3.2.2 熱物性參數(shù)的確定42-43
• 3.3 單體鋰離子電池仿真43-50
• 3.3.1 建立有限元模型43-45
• 3.3.2 熱源定義45-50
• 3.4 結(jié)果與分析50-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 4 純電動(dòng)汽車多種工況下電池組生熱特性54-66
• 4.1 整車技術(shù)參數(shù)54-55
• 4.2 純電動(dòng)汽車車輛模型建立55-58
• 4.2.1 車輛仿真模型的建立55-56
• 4.2.2 動(dòng)力電池組模型56-58
• 4.2.3 電機(jī)模型58
• 4.3 純電動(dòng)汽車各部件仿真參數(shù)的定義58-60
• 4.4 純電動(dòng)汽車循環(huán)工況的仿真60-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 5 液冷條件下的鋰離子電池組散熱效果仿真66-78
• 5.1 鋰離子動(dòng)力電池組的幾何模型及網(wǎng)格劃分66-68
• 5.1.1 幾何模型66-67
• 5.1.2 網(wǎng)格模型67-68
• 5.2 邊界條件設(shè)定68-70
• 5.3 仿真結(jié)果及分析70-72
• 5.4 鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)散熱優(yōu)化方案72-76
• 5.4.1 改變散熱模型對(duì)散熱效果的影響72-73
• 5.4.2 改變冷卻液溫度對(duì)散熱效果的影響73-74
• 5.4.3 改變冷卻液流量對(duì)散熱效果的影響74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 全文總結(jié)78-79
• 6.2 研究展望79-80
• 致謝80-82
• 參考文獻(xiàn)82-84

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 閔德平;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];吉林大學(xué);2016年

2 黃志錕;碳包鋁納米顆粒/石蠟復(fù)合相變材料及電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

3 王小平;動(dòng)力電池組熱管冷卻系統(tǒng)傳熱特性分析[D];吉林大學(xué);2016年

4 郎春艷;低溫環(huán)境下鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車用鋰離子電池組液體冷卻散熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：304304