純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池模塊開發(fā)和設(shè)計(jì).pdf

1、本課題主要針對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，選用NCR18650PF鋰離子電芯作為電池單體，設(shè)計(jì)從電池單體、電池單元到電池模塊多層次的電池系統(tǒng)架構(gòu)，并基于此架構(gòu)進(jìn)行了包括電池單體特性實(shí)驗(yàn)、電池單元和電池模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電池單體和電池單元熱分析以及電池單元狀態(tài)監(jiān)測和保護(hù)模塊設(shè)計(jì)等方面研究。所完成的工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)鋰離子電池單體特性研究:對(duì)所選電池單體進(jìn)行恒流恒壓充電特性、恒流放電特性、放電容量與開路電壓

2、關(guān)系特性、常溫下內(nèi)阻特性等方面實(shí)驗(yàn)和研究，并將研究結(jié)果和方法指導(dǎo)電池單元以及電池模塊的特性分析。
　　(2)動(dòng)力電池機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):根據(jù)電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)電池模塊架構(gòu)，18個(gè)電池單體并聯(lián)形成電池單元，24個(gè)電池單元串聯(lián)形成電池模塊。對(duì)電池單元和電池模塊分別進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電池模塊設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮模塊內(nèi)部電池單元之間的連接、固定、絕緣，并在電池模塊內(nèi)部采用風(fēng)冷散熱，降低動(dòng)力電池工作溫度，最終設(shè)計(jì)完成的電池模塊比能量為105.68W

3、·h/Kg。
　　(3)電池單體和電池單元熱分析:首先建立了NCR18650PF鋰離子電池單體內(nèi)芯分層和不分層三維模型，對(duì)單體內(nèi)芯不分層模型進(jìn)行恒流放電熱模型仿真，單體表面溫升仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。對(duì)簡化后電池單元進(jìn)行0.5C和1C倍率恒流放電熱模型仿真，在正常對(duì)流換熱系數(shù)時(shí)，兩種倍率下電池單元內(nèi)部最高溫升分別為9.27℃和20.45℃。增加強(qiáng)制風(fēng)冷后，電池單元1C倍率恒流放電最高溫升仿真結(jié)果降低了4℃。
　　(4)電