全球能源短缺問題日漸嚴(yán)重,電動(dòng)汽車作為一種清潔、能源利用率高的出行工具被廣泛推廣。電池為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力,影響著汽車性能。鋰離子電池具有能量密度高、自放電率低等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中,鋰離子電池持續(xù)放電,放出大量的熱,溫度升高。鋰離子電池適宜的工作溫度為15-35°C,當(dāng)工作在高溫環(huán)境中,電池壽命和電池容量快速下降,同時(shí)大量的熱積聚在電池內(nèi)部,鋰離子電池可能會(huì)發(fā)生熱失控甚至是爆炸。因此有必要有效估計(jì)并控制電池溫度。由于電池內(nèi)核溫度與表面溫度存在不一致性,在極端工況下,內(nèi)核溫度會(huì)先于表面溫度達(dá)到熱失控臨界點(diǎn),且內(nèi)核溫度無法通過傳感器直接測(cè)量,因此,建立電池組熱模型實(shí)時(shí)估計(jì)電池表面及內(nèi)核溫度變化,并通過控制入口處冷卻空氣溫度,改變電池散熱情況,將電池內(nèi)核溫度維持在目標(biāo)溫度附近,有利于提高電池性能,保證電池安全。在選擇風(fēng)冷散熱的基礎(chǔ)下,本文研究?jī)?nèi)容為:建立單體電池的電熱耦合模型估計(jì)電池表面及內(nèi)核溫度。電池電熱耦合模型由等效電路模型和熱模型組成。將電池等效為電池表面與內(nèi)核兩部分,分別對(duì)電池表面與內(nèi)核進(jìn)行生熱特性和散熱特性分析,建立電池表面與內(nèi)核的熱平衡方程,組成電池?zé)崮Ｐ?..

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電池冷卻方式研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電池?zé)崮Ｐ脱芯楷F(xiàn)狀
        1.2.3 電池溫度控制算法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電池組電熱耦合模型建立
    2.1 單體電池電熱耦合模型
        2.1.1 等效電路模型
        2.1.2 電池?zé)崮Ｐ?br>        2.1.3 單體電池電熱耦合模型
    2.2 模型參數(shù)辨識(shí)
        2.2.1 鋰離子電池測(cè)試平臺(tái)
        2.2.2 等效電路模型參數(shù)辨識(shí)
        2.2.3 熱模型參數(shù)辨識(shí)
    2.3 電池組電熱耦合模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電池組電熱耦合模型驗(yàn)證
    3.1 CFD技術(shù)與ANSYS軟件仿真設(shè)置
        3.1.1 GAMBIT設(shè)置
        3.1.2 FLUENT設(shè)置
        3.1.3 可靠性驗(yàn)證
    3.2 電池組電熱耦合模型驗(yàn)證結(jié)果
        3.2.1 恒流工況下電池組電熱耦合模型驗(yàn)證
        3.2.2 NEDC工況下電池組電熱耦合模型驗(yàn)證
        3.2.3 US06工況下電池組電熱耦合模型驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于模型預(yù)測(cè)控制的電池組溫度控制器設(shè)計(jì)及效果驗(yàn)證
    4.1 模型預(yù)測(cè)控制算法概述及原理
    4.2 基于模型預(yù)測(cè)控制的電池組溫度控制器設(shè)計(jì)
        4.2.1 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
        4.2.2 約束優(yōu)化問題求解
        4.2.3 約束MPC的閉環(huán)控制
    4.3 MATLAB-ANSYS聯(lián)合仿真驗(yàn)證電池組溫度控制器效果
        4.3.1 MATLAB-ANSYS聯(lián)合仿真
        4.3.2 恒流工況下電池組溫度控制器效果驗(yàn)證
        4.3.3 NEDC工況下電池組溫度控制器效果驗(yàn)證
        4.3.4 US06工況下電池組溫度控制器效果驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3746383