發(fā)布時(shí)間：2017-04-20 00:15

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電池是電動(dòng)汽車的核心部件之一,其性能好壞直接影響到電動(dòng)汽車的性能。對電池進(jìn)行有效的熱管理,使得電池包工作時(shí),其內(nèi)部溫度分布均勻,而且整個(gè)電池包溫度維持在電池的最佳工作溫度范圍內(nèi),對提高電池性能、延長電池壽命至關(guān)重要。本文研究了Li FePO4電池的生熱和傳熱規(guī)律,并通過數(shù)值模擬的方法研究了該電池組成電池包的空氣冷卻系統(tǒng),得到了維持電池包內(nèi)部每個(gè)電池模塊溫度分布均勻條件下的最佳配風(fēng)方式。本文主要工作及結(jié)論如下:(1)綜述了單體電池的產(chǎn)熱和熱模型,及電池包熱管理技術(shù)的研究進(jìn)展。(2)對比不同正極材料的安全性能后,將26650Li FePO4電池作為研究目標(biāo),并確定了最佳溫度范圍及溫差要求;以及該電池的內(nèi)部組成、反應(yīng)過程、產(chǎn)熱項(xiàng)和傳熱特性。(3)構(gòu)建Li FePO4電池三維仿真模型,研究了不同條件下的溫度場變化規(guī)律。結(jié)果表明:工作電流對電池的溫度變化起決定性作用,降低環(huán)境溫度或增大對流傳熱系數(shù)都有助于降低電池溫度。單體電池?zé)岱治瞿Ｐ偷姆抡娼Y(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。(4)為了驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,首先對空氣冷卻的電池包進(jìn)行仿真模擬,然后與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,兩者高度一致。(5)為了改善空冷效果,利用我們的專利技術(shù),設(shè)計(jì)了多進(jìn)口型空冷裝置。對該裝置進(jìn)行了數(shù)值仿真研究,結(jié)果表明,該系統(tǒng)最大溫差值和標(biāo)準(zhǔn)差值都遠(yuǎn)小于普通風(fēng)冷電池包;前端進(jìn)口流量增大時(shí),最大溫差值和標(biāo)準(zhǔn)差值都是先變小后變大的,故系統(tǒng)必然存在一種最優(yōu)流量分配方案。(6)從側(cè)邊進(jìn)口的個(gè)數(shù)、進(jìn)口位置的選擇及進(jìn)口結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)這三方面,對多進(jìn)口新型空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并對系統(tǒng)的總體性能進(jìn)行綜合評價(jià)。結(jié)果表明,當(dāng)側(cè)邊進(jìn)口數(shù)量為3個(gè)時(shí),其側(cè)邊三個(gè)進(jìn)口傾角分別為60o、60o、60o的系統(tǒng)電池溫度一致性最好。在側(cè)邊前端進(jìn)口in2、3和后端進(jìn)口in6、7這四個(gè)進(jìn)口處設(shè)置導(dǎo)流板后,電池組的整體溫度差異性是所有優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中最好的。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 Li FePO4電池 熱管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景與意義11
• 1.2 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)11-12
• 1.3 電池?zé)峁芾淼膰鴥?nèi)外現(xiàn)狀12-19
• 1.3.1 單體電池的研究12-15
• 1.3.2 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-20
• 第二章 鋰離子電池?zé)崽匦苑治?/span>20-29
• 2.1 電動(dòng)汽車對電池組的要求20-21
• 2.2 鋰離子電池的性能優(yōu)勢21-23
• 2.3 鋰離子電池組的安全性和溫度范圍23-25
• 2.3.1 鋰離子電池組的安全性23-24
• 2.3.2 動(dòng)力Li FePO_4電池組的溫度范圍24-25
• 2.4 Li FePO_4電池生熱原理25-27
• 2.4.1 Li FePO_4電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)25-26
• 2.4.2 Li FePO_4電池反應(yīng)原理26
• 2.4.3 Li FePO_4電池的產(chǎn)熱26-27
• 2.5 Li FePO_4電池傳熱特性27-28
• 2.6 本章小節(jié)28-29
• 第三章 鋰離子電池?zé)岱治瞿Ｐ图捌錅囟忍匦?/span>29-47
• 3.1 電池?zé)岱治瞿Ｐ?/span>29-31
• 3.2 磷酸鐵鋰電池的建模熱分析31-35
• 3.2.1 單體電池的計(jì)算模型31-32
• 3.2.2 單體電池的運(yùn)行工況32
• 3.2.3 單體電池的材料屬性32-34
• 3.2.4 網(wǎng)格劃分和質(zhì)量檢查34
• 3.2.5 邊界條件與載荷的設(shè)置34-35
• 3.3 不同放電條件下電池的溫度場分析35-44
• 3.3.1 放電倍率對溫度分布的影響35-39
• 3.3.2 環(huán)境溫度對溫度分布的影響39-43
• 3.3.3 表面對流換熱系數(shù)對溫度分布的影響43-44
• 3.4 磷酸鐵鋰電池?zé)岱治瞿Ｐ万?yàn)證44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 新型鋰離子電池組空冷散熱系統(tǒng)47-68
• 4.1 電池組仿真與實(shí)驗(yàn)對比47-51
• 4.1.1 前處理設(shè)置47-48
• 4.1.2 仿真設(shè)置48-49
• 4.1.3 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對比分析49-51
• 4.2 一般風(fēng)冷電池組結(jié)構(gòu)51-56
• 4.2.1 計(jì)算模型51-52
• 4.2.2 參數(shù)條件及模擬設(shè)置52
• 4.2.3 仿真結(jié)果分析52-56
• 4.3 新型空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)56-64
• 4.3.1 新型電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)模型56-57
• 4.3.2 新型系統(tǒng)流量分配方案57-58
• 4.3.3 仿真結(jié)果分析58-64
• 4.4 多進(jìn).空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)特性分析64-67
• 4.4.1 箱體側(cè)邊進(jìn).傾角不同情況64-66
• 4.4.2 新型空冷電池組功率消耗情況66-67
• 4.5 本章小節(jié)67-68
• 第五章 新型空冷電池組的優(yōu)化分析68-87
• 5.1 側(cè)邊兩個(gè)進(jìn).的設(shè)計(jì)優(yōu)化68-73
• 5.2 側(cè)邊單進(jìn).的設(shè)計(jì)73-79
• 5.2.1 單進(jìn).質(zhì)量流量分配方案73
• 5.2.2 仿真結(jié)果分析73-76
• 5.2.3 側(cè)面單進(jìn).系統(tǒng)的優(yōu)化76-79
• 5.3 側(cè)邊三個(gè)進(jìn).的優(yōu)化設(shè)計(jì)79-84
• 5.3.1 三個(gè)進(jìn).質(zhì)量流量分配方案80
• 5.3.2 三個(gè)進(jìn).的仿真結(jié)果分析80-82
• 5.3.3 側(cè)面三個(gè)進(jìn).系統(tǒng)的優(yōu)化82-84
• 5.4 側(cè)邊進(jìn)氣.數(shù)量不同時(shí)的綜合比較84-85
• 5.5 本章小節(jié)85-87
• 總結(jié)與展望87-89
• 1 本文工作總結(jié)87-88
• 2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果94-95
• 致謝95-96
• 附頁96

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 吳忠杰;張國慶;;混合動(dòng)力車用鎳氫電池的液體冷卻系統(tǒng)[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

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1 王慧磊;電動(dòng)汽車鋰動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];黑龍江大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車電池冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：317502