純電動(dòng)汽車鋰電池組溫度場(chǎng)研究及散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、鋰離子電池因?yàn)榫哂须妷浩脚_(tái)高、比能量、比功率、自放電低、循環(huán)性能好、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)成為電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的主導(dǎo)電源。以鋰離子電池為動(dòng)力的純電動(dòng)汽車已經(jīng)成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)，國(guó)際上主流的汽車公司將于未來幾年大力推行基于鋰離子電池的電動(dòng)汽車。很多專家認(rèn)為，鋰離子動(dòng)力電池就如同今天的石油一樣具有重要的戰(zhàn)略意義。但是，鋰離子電池在使用時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高以及電池組各電池之間溫度的不均勻，影響電池的使用性能，嚴(yán)重時(shí)甚至影響到電池

2、的壽命及使用安全。因此,采用數(shù)值模擬方法分析電池在使用條件下的溫度場(chǎng)分布,優(yōu)化電池組的散熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)行散熱性能的預(yù)測(cè),對(duì)提高電池組的使用性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前車上電池組散熱一般采用風(fēng)機(jī)抽吸式冷卻結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)之一就是抽風(fēng)機(jī)或者吹風(fēng)機(jī)本身消耗電池容量，降低電池的有效利用功率。如果采用自然冷卻方式當(dāng)汽車行駛時(shí)，因周圍空氣與汽車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可對(duì)鋰離子電池組起到冷卻作用。本文運(yùn)用CFD方法對(duì)鋰離子原始電池組自然風(fēng)冷時(shí)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)

3、進(jìn)行了建模和數(shù)值模擬，并從自然風(fēng)冷不消耗電池容量的結(jié)構(gòu)入手提出使電池組的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)均勻的優(yōu)化方案。
　　本文主要做了以下幾方面的工作：
　?、倩趥鳠釋W(xué)的三大基本定律建立了鋰離子電池組的三維散熱模型，并分析鋰離子電池的生熱機(jī)理和傳熱特性；
　?、诶秒妱?dòng)汽車仿真軟件ADVISOR建立純電動(dòng)汽車主要部件的仿真模型和整車仿真模型，對(duì)整車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程進(jìn)行仿真，并利用該模型獲得電動(dòng)汽車各工況下電池組電流變化規(guī)律；