基于相變和熱電控溫技術(shù)的動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時間:2022-02-10 06:32
隨著新能源汽車的飛速發(fā)展,作為汽車核心技術(shù)的動力電池?zé)峁芾硎艿皆絹碓綇V泛的關(guān)注。相變控溫是一種新型高效節(jié)能的熱管理技術(shù),有望替代傳統(tǒng)風(fēng)冷、液冷技術(shù)成為動力電池?zé)峁芾淼氖走x方案。當(dāng)前相變控溫技術(shù)仍然存在相變材料熱導(dǎo)率低、易泄漏、機(jī)械性能差等問題,另外,其安全可靠性仍有待提高。本文在詳細(xì)評述動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了基于相變儲能與珀?duì)柼≒eltier)效應(yīng)的動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)研究方案,全文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:首先,選擇石蠟類材料作為散熱介質(zhì)并對其進(jìn)行改性研究。聚乙烯石蠟在過氧化苯甲酰(BPO)的作用下接枝馬來酸酐(MAH)官能團(tuán),以增大分子極性,提高相變潛熱;膨脹石墨復(fù)合接枝石蠟,提高了復(fù)合材料的熱導(dǎo)率;利用熔融加熱攪拌、冷壓的手段制得復(fù)合材料。在結(jié)構(gòu)上,單電池、相變材料復(fù)合體均勻分布在鋁基殼內(nèi);子模塊外安裝熱管加強(qiáng)散熱。在溫度輔助控制系統(tǒng)硬件部分,利用熱電偶,I-7018數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集;通過tM-C8高低電平控制模塊,PCB電路板,固態(tài)繼電器,實(shí)現(xiàn)對熱電片電流方向,即制冷制熱狀態(tài)的控值;軟件部分,利用LaVIEW程序語言完成系統(tǒng)溫度數(shù)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)原理圖
華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2液冷熱管理系統(tǒng)原理圖圖1.3熱管結(jié)構(gòu)圖[9]翅片與熱管結(jié)合散熱,可以達(dá)到較好的效果,張國慶等[9]設(shè)計(jì)一種帶翅片的熱管式電池冷卻系統(tǒng),利用丙酮作為冷卻介質(zhì),使得電池在高倍率放電情況下,與傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷相比,最高溫降達(dá)到10°C,并且電池模塊的溫度均勻性也有一定程度的提高。其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,低沸點(diǎn)液體在蒸發(fā)端吸熱蒸發(fā),降低高溫段溫度;當(dāng)蒸汽擴(kuò)散到冷凝端時,冷端溫度較低,翅片面積大,散熱快,蒸汽迅速液化,熱量通過翅片散失到外界環(huán)境中。同時,液體吸附在吸液芯內(nèi),在重力和毛細(xì)作用下又回流到蒸發(fā)端。整個過程中,低沸點(diǎn)液體作為熱電池組蓄水池蒸發(fā)器熱交換器液泵壓縮機(jī)
華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2液冷熱管理系統(tǒng)原理圖圖1.3熱管結(jié)構(gòu)圖[9]翅片與熱管結(jié)合散熱,可以達(dá)到較好的效果,張國慶等[9]設(shè)計(jì)一種帶翅片的熱管式電池冷卻系統(tǒng),利用丙酮作為冷卻介質(zhì),使得電池在高倍率放電情況下,與傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷相比,最高溫降達(dá)到10°C,并且電池模塊的溫度均勻性也有一定程度的提高。其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,低沸點(diǎn)液體在蒸發(fā)端吸熱蒸發(fā),降低高溫段溫度;當(dāng)蒸汽擴(kuò)散到冷凝端時,冷端溫度較低,翅片面積大,散熱快,蒸汽迅速液化,熱量通過翅片散失到外界環(huán)境中。同時,液體吸附在吸液芯內(nèi),在重力和毛細(xì)作用下又回流到蒸發(fā)端。整個過程中,低沸點(diǎn)液體作為熱電池組蓄水池蒸發(fā)器熱交換器液泵壓縮機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均熱板散熱效能研究[J]. 曹瑩,孫定偉. 機(jī)械工程師. 2018(12)
[2]新能源汽車產(chǎn)業(yè)供需雙側(cè)政策對潛在消費(fèi)者的影響[J]. 熊勇清,李小龍. 中國人口·資源與環(huán)境. 2018(06)
[3]電氣化高速公路發(fā)展背景及改革建議[J]. 刁萌萌,韓雪,趙震,張倩,陸安琪. 時代汽車. 2018(06)
[4]淺談全球石油危機(jī)與能源戰(zhàn)爭[J]. 吳浩,孟艷. 化工管理. 2017(24)
[5]一種高效散熱冷板的設(shè)計(jì)[J]. 黃飛,婁開勝. 機(jī)械工程師. 2016(12)
[6]石蠟接枝馬來酸酐的研究[J]. 余永明,胡萍,黃樟華,張德文. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]均熱板散熱性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙亮,田灃,楊龍. 機(jī)械工程師. 2016(02)
[8]增設(shè)通風(fēng)孔的風(fēng)冷式鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)數(shù)值研究[J]. 張新強(qiáng),洪思慧,汪雙鳳. 新能源進(jìn)展. 2015(06)
[9]低溫環(huán)境下電池?zé)峁芾硌芯窟M(jìn)展[J]. 霍宇濤,饒中浩,趙佳騰,劉臣臻. 新能源進(jìn)展. 2015(01)
[10]基于熱管技術(shù)的鋰離子動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 洪思慧,張新強(qiáng),汪雙鳳,張正國. 化工進(jìn)展. 2014(11)
博士論文
[1]基于膨脹石墨基復(fù)合相變材料的動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能研究[D]. 凌子夜.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]純電動汽車鋰離子電池組液冷散熱系統(tǒng)研究[D]. 楊洋.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于液冷的純電動汽車鋰電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 薛超坦.吉林大學(xué) 2017
[3]超薄均熱板制造工藝及其傳熱性能分析[D]. 黎子曦.華南理工大學(xué) 2016
[4]閉式重力熱管的傳熱性能研究[D]. 劉澤.天津大學(xué) 2012
本文編號:3618417
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)原理圖
華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2液冷熱管理系統(tǒng)原理圖圖1.3熱管結(jié)構(gòu)圖[9]翅片與熱管結(jié)合散熱,可以達(dá)到較好的效果,張國慶等[9]設(shè)計(jì)一種帶翅片的熱管式電池冷卻系統(tǒng),利用丙酮作為冷卻介質(zhì),使得電池在高倍率放電情況下,與傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷相比,最高溫降達(dá)到10°C,并且電池模塊的溫度均勻性也有一定程度的提高。其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,低沸點(diǎn)液體在蒸發(fā)端吸熱蒸發(fā),降低高溫段溫度;當(dāng)蒸汽擴(kuò)散到冷凝端時,冷端溫度較低,翅片面積大,散熱快,蒸汽迅速液化,熱量通過翅片散失到外界環(huán)境中。同時,液體吸附在吸液芯內(nèi),在重力和毛細(xì)作用下又回流到蒸發(fā)端。整個過程中,低沸點(diǎn)液體作為熱電池組蓄水池蒸發(fā)器熱交換器液泵壓縮機(jī)
華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2液冷熱管理系統(tǒng)原理圖圖1.3熱管結(jié)構(gòu)圖[9]翅片與熱管結(jié)合散熱,可以達(dá)到較好的效果,張國慶等[9]設(shè)計(jì)一種帶翅片的熱管式電池冷卻系統(tǒng),利用丙酮作為冷卻介質(zhì),使得電池在高倍率放電情況下,與傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷相比,最高溫降達(dá)到10°C,并且電池模塊的溫度均勻性也有一定程度的提高。其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,低沸點(diǎn)液體在蒸發(fā)端吸熱蒸發(fā),降低高溫段溫度;當(dāng)蒸汽擴(kuò)散到冷凝端時,冷端溫度較低,翅片面積大,散熱快,蒸汽迅速液化,熱量通過翅片散失到外界環(huán)境中。同時,液體吸附在吸液芯內(nèi),在重力和毛細(xì)作用下又回流到蒸發(fā)端。整個過程中,低沸點(diǎn)液體作為熱電池組蓄水池蒸發(fā)器熱交換器液泵壓縮機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均熱板散熱效能研究[J]. 曹瑩,孫定偉. 機(jī)械工程師. 2018(12)
[2]新能源汽車產(chǎn)業(yè)供需雙側(cè)政策對潛在消費(fèi)者的影響[J]. 熊勇清,李小龍. 中國人口·資源與環(huán)境. 2018(06)
[3]電氣化高速公路發(fā)展背景及改革建議[J]. 刁萌萌,韓雪,趙震,張倩,陸安琪. 時代汽車. 2018(06)
[4]淺談全球石油危機(jī)與能源戰(zhàn)爭[J]. 吳浩,孟艷. 化工管理. 2017(24)
[5]一種高效散熱冷板的設(shè)計(jì)[J]. 黃飛,婁開勝. 機(jī)械工程師. 2016(12)
[6]石蠟接枝馬來酸酐的研究[J]. 余永明,胡萍,黃樟華,張德文. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]均熱板散熱性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙亮,田灃,楊龍. 機(jī)械工程師. 2016(02)
[8]增設(shè)通風(fēng)孔的風(fēng)冷式鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)數(shù)值研究[J]. 張新強(qiáng),洪思慧,汪雙鳳. 新能源進(jìn)展. 2015(06)
[9]低溫環(huán)境下電池?zé)峁芾硌芯窟M(jìn)展[J]. 霍宇濤,饒中浩,趙佳騰,劉臣臻. 新能源進(jìn)展. 2015(01)
[10]基于熱管技術(shù)的鋰離子動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 洪思慧,張新強(qiáng),汪雙鳳,張正國. 化工進(jìn)展. 2014(11)
博士論文
[1]基于膨脹石墨基復(fù)合相變材料的動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能研究[D]. 凌子夜.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]純電動汽車鋰離子電池組液冷散熱系統(tǒng)研究[D]. 楊洋.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于液冷的純電動汽車鋰電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 薛超坦.吉林大學(xué) 2017
[3]超薄均熱板制造工藝及其傳熱性能分析[D]. 黎子曦.華南理工大學(xué) 2016
[4]閉式重力熱管的傳熱性能研究[D]. 劉澤.天津大學(xué) 2012
本文編號:3618417
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