隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,純電動乘用車行駛里程不斷提升,為了適應(yīng)該發(fā)展趨勢,大功率充電成為未來的一種重要的電動汽車充電形式。而大功率充電會給車輛設(shè)計、動力電池性能等帶來一系列挑戰(zhàn)。大功率充電過程中,動力電池產(chǎn)熱顯著提升,導(dǎo)致電池溫升明顯,存在嚴重安全隱患。因此,需要在大功率充電條件下對電池產(chǎn)熱特性進行研究,建立電池產(chǎn)熱模型對電池的溫度進行準確估計,從而為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計提供理論指導(dǎo)。本文以大容量30Ah磷酸鐵鋰(LiFePO₄,LFP)軟包電池作為研究的對象,首先對其進行性能測試與參數(shù)估計,而后通過電池充電溫升實驗對不同充電倍率條件下的LFP電池的產(chǎn)熱特性進行探究,分析大功率充電條件下LFP電池產(chǎn)熱規(guī)律,并在實驗的基礎(chǔ)上利用COMSOL Multiphysics多物理場仿真軟件建立仿真模型,模擬電池在大功率充電條件下的溫度變化情況。隨后利用實驗所得溫升情況對產(chǎn)熱模型的準確性進行驗證。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了電池組液體冷卻模型,開展不同充電倍率下的電池組冷卻系統(tǒng)影響因素影響規(guī)律的分析,主要考慮到冷卻液入口流速以及冷卻溝道結(jié)構(gòu)對于電池組溫升的影響。實驗結(jié)果表明,大功率充電條件...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 產(chǎn)熱模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大功率充電研究現(xiàn)狀
        1.2.3 熱管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 鋰離子電池產(chǎn)熱的機理與模型
    2.1 鋰離子電池特點及分類
    2.2 鋰離子電池工作原理
    2.3 鋰離子電池傳熱機理
    2.4 鋰離子電池產(chǎn)熱模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鋰離子動力電池電熱參數(shù)實驗研究
    3.1 實驗對象與實驗設(shè)備
    3.2 鋰離子電池基本電特性實驗
        3.2.1 容量測試實驗
        3.2.2 脈沖功率(HPPC)測試實驗
        3.2.3 開路電壓
    3.3 鋰離子電池?zé)釁?shù)辨識
        3.3.1 電池的熵?zé)嵯禂?shù)
        3.3.2 電池的對流換熱系數(shù)
        3.3.3 電池導(dǎo)熱系數(shù)與比熱容
    3.4 本章小結(jié)
第4章 電池產(chǎn)熱模型建立與充電實驗研究
    4.1 模型理論基礎(chǔ)
        4.1.1 有限元分析方法
        4.1.2 計算流體力學(xué)
    4.2 電池產(chǎn)熱模型建立
        4.2.1 一維電化學(xué)模型
        4.2.2 三維產(chǎn)熱模型
        4.2.3 單體電池幾何模型
    4.3 不同倍率下電池充電實驗
        4.3.1 電池充電實驗設(shè)計
        4.3.2 不同充電倍率電池溫升情況
        4.3.3 不同充電倍率電池充電狀態(tài)
    4.4 模型驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 電池組液冷系統(tǒng)影響因素分析
    5.1 電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真
    5.2 冷卻系統(tǒng)影響因素分析
        5.2.1 無冷卻條件下電池組溫度分布
        5.2.2 冷卻液流速對冷卻效果影響
        5.2.3 冷卻溝道尺寸對冷卻效果布影響
    5.3 不同充電倍率下電池組溫度分布
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得成果
致謝



本文編號：3806576