動(dòng)力電池作為純電動(dòng)汽車的唯一的動(dòng)力源,其性能的優(yōu)劣直接影響整車的性能,而溫度是影響電池性能的重要因素,電池處于高溫時(shí),如若未進(jìn)行有效的散熱措施,電池性能會(huì)迅速衰減,甚至引發(fā)熱失控,因此對(duì)電池散熱系統(tǒng)進(jìn)行研究具有重要意義。本文以某公司生產(chǎn)的三元鋰離子電池組為研究對(duì)象,采用理論分析、數(shù)值模擬、試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法對(duì)電池的發(fā)熱行為進(jìn)行分析并進(jìn)行了相應(yīng)的散熱措施。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）在分析鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成、工作原理、產(chǎn)熱、傳熱和散熱原理的基礎(chǔ)上,研究了溫度對(duì)鋰離子電池循環(huán)壽命、容量、電池內(nèi)阻和熱穩(wěn)定性的影響,同時(shí)進(jìn)行了不同放電倍率和不同溫度條件下的單體溫升試驗(yàn)。（2）依據(jù)電池生熱機(jī)理,建立單體熱仿真模型,在STAR-CCM+軟件中進(jìn)行瞬態(tài)溫度場(chǎng)仿真,將仿真值與試驗(yàn)值對(duì)比驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性,同時(shí)分析了放電倍率、環(huán)境溫度、對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)單體溫升的影響。最后研究了11個(gè)單體組成的小模組在不同放電倍率下的溫升特性,仿真結(jié)果表明高倍率放電小模組溫升遠(yuǎn)超出電池的最佳工作溫度范圍,需對(duì)單體及模組進(jìn)行相應(yīng)散熱措施。（3）針對(duì)給定的電池模組設(shè)計(jì)了一款電池液冷散熱系統(tǒng),在Advisor軟件中進(jìn)行整車HWF... 

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 電動(dòng)汽車及動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電動(dòng)汽車研究現(xiàn)狀
        1.2.2 動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀
    1.3 電池?zé)峁芾硌芯楷F(xiàn)狀
        1.3.1 熱管理研究背景
        1.3.2 熱管理研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 熱管理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 鋰離子電池?zé)崽匦栽囼?yàn)及分析
    2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 鋰離子電池分類及結(jié)構(gòu)
        2.1.2 鋰離子電池工作原理
    2.2 鋰離子電池生熱機(jī)理
    2.3 鋰離子電池傳熱機(jī)理
    2.4 鋰離子電池?zé)嵛镄詤?shù)
    2.5 溫度對(duì)電池性能影響分析
        2.5.1 溫度對(duì)電池循環(huán)壽命的影響
        2.5.2 溫度對(duì)電池放電性能的影響
        2.5.3 溫度對(duì)電池內(nèi)阻的影響
        2.5.4 溫度對(duì)電池?zé)岱�(wěn)定性的影響
    2.6 單體放電溫升試驗(yàn)研究
        2.6.1 不同放電倍率下電池溫升試驗(yàn)
        2.6.2 不同環(huán)境溫度下電池放電溫升試驗(yàn)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 鋰離子電池單體及小模組熱仿真研究
    3.1 CFD理論分析與研究技術(shù)
        3.1.1 CFD基本概念
        3.1.2 STAR-CCM+軟件介紹
        3.1.3 CFD基本控制方程
    3.2 鋰離子電池單體仿真研究
        3.2.1 單體建模
        3.2.2 初始條件及邊界條件設(shè)定
        3.2.3 單體熱物性參數(shù)獲取
        3.2.4 單體溫度場(chǎng)仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 不同條件下單體溫度場(chǎng)仿真
        3.3.1 不同放電倍率下單體溫度場(chǎng)仿真分析
        3.3.2 不同對(duì)流換熱系數(shù)下單體溫度場(chǎng)仿真分析
        3.3.3 不同環(huán)境溫度下單體溫度場(chǎng)仿真分析
    3.4 鋰離子電池小模組溫度場(chǎng)仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鋰離子電池組液冷散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
    4.1 鋰離子電池組液冷系統(tǒng)方案選擇
        4.1.1 夾套式液冷散熱系統(tǒng)
        4.1.2 板式液冷系統(tǒng)
        4.1.3 液冷方案選擇
    4.2 電池組液冷系統(tǒng)建模
        4.2.1 電池組液冷系統(tǒng)幾何建模
        4.2.2 電池組液冷系統(tǒng)網(wǎng)格劃分
    4.3 電池組液冷系統(tǒng)仿真
        4.3.1 動(dòng)態(tài)工況下的電池放電特性分析
        4.3.2 液冷系統(tǒng)計(jì)算模型和邊界條件選擇
        4.3.3 液冷系統(tǒng)仿真分析
    4.4 電池組液冷系統(tǒng)換熱特性分析
        4.4.1 不同環(huán)境溫度系統(tǒng)換熱特性分析
        4.4.2 不同冷卻液溫度系統(tǒng)換熱特性分析
        4.4.3 不同冷卻液入口流量系統(tǒng)換熱特性分析
        4.4.4 接觸熱阻對(duì)液冷散熱系統(tǒng)的影響分析
    4.5 電池組溫度均勻性優(yōu)化
        4.5.1 從導(dǎo)熱系數(shù)角度探究電池溫度均勻性
        4.5.2 添加輔助冷板探究電池溫度均勻性
    4.6 本章小結(jié)
第五章 鋰離子電池組液冷散熱系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 高溫中低速定速爬坡試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.2 高溫高速爬坡試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【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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[3]純電動(dòng)汽車電池組被動(dòng)式液冷散熱系統(tǒng)仿真分析與優(yōu)化[D]. 曹明偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]低溫環(huán)境下鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)研究[D]. 郎春艷.華南理工大學(xué) 2016
[5]鋰離子動(dòng)力電池組液冷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及散熱性能分析[D]. 李存俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
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[7]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[D]. 羅曼.重慶大學(xué) 2014
[8]混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池組的熱管理系統(tǒng)研究[D]. 何小顫.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3660863