純電動汽車動力電池模塊開發(fā)和設計.pdf

1、本課題主要針對純電動汽車動力電池模塊設計進行研究，選用NCR18650PF鋰離子電芯作為電池單體，設計從電池單體、電池單元到電池模塊多層次的電池系統(tǒng)架構，并基于此架構進行了包括電池單體特性實驗、電池單元和電池模塊機械結構設計、電池單體和電池單元熱分析以及電池單元狀態(tài)監(jiān)測和保護模塊設計等方面研究。所完成的工作主要包括以下幾個方面:
　　(1)鋰離子電池單體特性研究:對所選電池單體進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、關系特性、常溫下內(nèi)阻特性等方面實驗和研究，并將研究結果和方法指導電池單元以及電池模塊的特性分析。
　　(2)動力電池機械結構設計:根據(jù)電動汽車電機參數(shù)設計電池模塊架構，18個電池單體并聯(lián)形成電池單元，24個電池單元串聯(lián)形成電池模塊。對電池單元和電池模塊分別進行了機械結構設計，電池模塊設計時充分考慮模塊內(nèi)部電池單元之間的連接、固定、絕緣，并在電池模塊內(nèi)部采用風冷散熱，降低動力電池工作溫度，最終設計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，對單體內(nèi)芯不分層模型進行恒流放電熱模型仿真，單體表面溫升仿真結果與實驗結果基本一致。對簡化后電池單元進行0.5C和1C倍率恒流放電熱模型仿真，在正常對流換熱系數(shù)時，兩種倍率下電池單元內(nèi)部最高溫升分別為9.27℃和20.45℃。增加強制風冷后，電池單元1C倍率恒流放電最高溫升仿真結果降低了4℃。
　　(4)電