本文在國家自然科學(xué)基金（No.51675258,51261024,51075372）、江西省科技計劃項目（No.20141BBE50021）和鷗瑞智諾能源科技（天津）有限公司資助下,針對當(dāng)前電動汽車領(lǐng)域,電池組在工作過程中熱量積累過多、箱體內(nèi)部溫度過高、對環(huán)境適應(yīng)能力差,致使動力電池組在熱濫用條件下工作時,出現(xiàn)電池性能下降,循環(huán)壽命縮短等一系列問題。首先,分析了目前電池模組主要的排列方式以及電池箱體散熱結(jié)構(gòu)特點,有相關(guān)學(xué)者只研究了箱體進(jìn)風(fēng)口開設(shè)對箱體內(nèi)部溫度場分布的影響,卻未對出風(fēng)口做過多研究,本文結(jié)合圓柱電池特點,首先提出了在箱體不同位置處開設(shè)進(jìn)、出風(fēng)口結(jié)構(gòu);其次,運用實驗結(jié)合計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真的方法,采用18650型號的圓柱電池建立二維模型,研究了電池箱不同排列及進(jìn)、出風(fēng)口開設(shè)下,在同一風(fēng)速時,箱體內(nèi)部的溫度場、速度場變化規(guī)律;最后,運用相關(guān)實驗及CFD仿真,研究了圓柱電池三維模型在不同排列下,其風(fēng)冷散熱的有效性以及所存在的局限性,為后續(xù)電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計提供理論指導(dǎo)以及可靠性依據(jù),甚至還可以節(jié)省熱管理系統(tǒng)開發(fā)成本... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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構(gòu)以及熱管理系統(tǒng)，來確保電池組的安全性能以及循環(huán)使用壽命，這也使得熱管理系統(tǒng)成為了電動汽車電池組不可或缺的一部分，隨著電動化的不斷推進(jìn)，電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的不斷提升，將會是一種必然趨勢。1.3.2 電動汽車電池組熱管理系統(tǒng)分類及優(yōu)缺點電池組熱管理系統(tǒng)從大的方向可分為兩類：(1)主動式、被動式熱管理系統(tǒng)；(2)以空氣、液體、相變材料為介質(zhì)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)以及冷板、熱管等以制冷或制熱為原理的熱管理系統(tǒng)[21]。在實際環(huán)境中，根據(jù)不同的工況條件、電池類型、電池結(jié)構(gòu)、汽車結(jié)構(gòu)尺寸和功率要求，有時或采用幾種散熱方式耦合集成在一起使用。1、主動式風(fēng)冷散熱的散熱過程其熱量交換方式主要是強制對流，因此，若電池模組空間允許，可以安裝散熱裝置來提供冷風(fēng)，其散熱過程如圖 1-3 所示。該散熱方式弱化了對電池包的密封性要求，可運用在比較復(fù)雜的熱管理設(shè)計中，在整車上電池的布置不受安裝位置的限制，對整車的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不大[22]。

2、被動式風(fēng)冷散熱一般是指不借助外界能量，只利用車的行駛速度產(chǎn)生的自然風(fēng)將電池的溫度降低[23]，如圖 1-5、圖 1-6 所示。該方法簡單可靠，成本低，過程中熱量的傳遞多以自然對流為主。但為了散熱更好，電池模組、電池密封的外形都需要采用特別的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及特殊材質(zhì)[85]，或者是設(shè)置合理的流道空間，以增大電池的散熱面積[24]。被動式液冷系統(tǒng)中，使用液態(tài)流體與外界冷卻空氣進(jìn)行熱對換的方法將電池產(chǎn)生的熱量散去[25]，其散熱過程原理如圖 1.7 所示。圖 1-4 主動散熱 —液體循環(huán)圖 1-5 被動散熱 —外部空氣流通

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]充放電條件下LiCoO2電池整體變形實時測試及銅箔拉伸性能分析[D]. 羅軍.湘潭大學(xué) 2016
[3]電動汽車鋰離子電池組散熱特性仿真研究[D]. 李升東.重慶交通大學(xué) 2016
[4]智能電池巡檢儀的研究[D]. 馬新文.武漢工程大學(xué) 2015
[5]車用動力電池多內(nèi)熱源生熱模型和電熱不一致性研究[D]. 郭巧嫣.華南理工大學(xué) 2015
[6]電動車鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 趙衛(wèi)兵.吉林大學(xué) 2014
[7]基于電池組溫度狀態(tài)的純電動汽車能量管理策略研究[D]. 李景.重慶大學(xué) 2014
[8]石油焦炭素作為鋰離子電池負(fù)極材料的改性研究[D]. 謝一龍.濟南大學(xué) 2014
[9]電動汽車電池剩余電量估計的方法研究[D]. 李林.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[10]鋰離子動力電池?zé)岱治黾皟?yōu)化[D]. 歐陽陳志.長沙理工大學(xué) 2013



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