射流冷卻對(duì)動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究.pdf

1、授予單位代碼授予單位代碼:學(xué)號(hào)或申請(qǐng)?zhí)枌W(xué)號(hào)或申請(qǐng)?zhí)?密級(jí):中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文射流冷卻對(duì)動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究射流冷卻對(duì)動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究劉璐指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：范曉偉范曉偉教授教授李志強(qiáng)李志強(qiáng)講師講師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：供熱供熱、供燃?xì)夤┤細(xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程通風(fēng)及空調(diào)工程提交日期提交日期：2017年3月論文答辯日期論文答辯日期：2017年5月培養(yǎng)單位培養(yǎng)單位:中原工學(xué)院中原工學(xué)院學(xué)位

2、授予單位學(xué)位授予單位:中原工學(xué)院中原工學(xué)院中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文摘要I射流冷卻對(duì)動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究射流冷卻對(duì)動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程研究生姓名：劉璐研究生姓名：劉璐指導(dǎo)老師：范曉偉、李志強(qiáng)指導(dǎo)老師：范曉偉、李志強(qiáng)摘要?jiǎng)恿︿囯姵匾詢?yōu)良的性能表現(xiàn)在電子設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品、交通工具等領(lǐng)域被作為其核心部件廣泛應(yīng)用。在能源與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越被重視的當(dāng)今社會(huì)

3、，電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)公關(guān)與市場(chǎng)推廣已成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。而作為其動(dòng)力源的動(dòng)力電池，制約以動(dòng)力與速度為追求的電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的健康發(fā)展。然而在電動(dòng)汽車(chē)上，由于電池的能量密度低，在運(yùn)用到電動(dòng)汽車(chē)上作為動(dòng)力來(lái)源時(shí)，動(dòng)力電池必須組成大密度的成組結(jié)構(gòu)形式為電動(dòng)汽車(chē)提供了足夠動(dòng)力。組成電池組系統(tǒng)后的電池單體由于空間的限制排布緊密，導(dǎo)致在隨后的使用過(guò)程中電池單體所散發(fā)出的熱量聚集，且不易消除，這必然引起電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度過(guò)高，也可能使電池組內(nèi)的溫度分布產(chǎn)生不一

4、致。為解決動(dòng)力電池系統(tǒng)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)熱與溫度不均的問(wèn)題，本文進(jìn)行了電池組熱環(huán)境控制方法的研究，主要內(nèi)容與結(jié)論如下：本文對(duì)動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的工作原理、成組構(gòu)成與產(chǎn)熱原理進(jìn)行了研究分析，建立鋰離子電池?zé)嵝?yīng)模型，確定了動(dòng)力鋰電池組熱環(huán)境控制的研究方法。基于均勻送風(fēng)理論方法的研究分析，完成了利用射流沖擊原理的強(qiáng)化散熱冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。使用CFD數(shù)值模擬方法，對(duì)本文提出的大容量鋰電池系統(tǒng)熱環(huán)境控制方案進(jìn)行詳細(xì)研究，分析其對(duì)熱環(huán)境的影響與作用效

5、果。建立了均勻送風(fēng)模塊、送風(fēng)模塊控制單元與裝配有完整的送風(fēng)模塊的電池組系統(tǒng)三種數(shù)值模型，分別從送風(fēng)狀態(tài)、送風(fēng)參數(shù)、電池組模塊溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、氣流組織等不同的角度對(duì)此射流強(qiáng)化散熱方案進(jìn)行研究分析，進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)送風(fēng)模塊每支風(fēng)道所控制的電池組單元的熱環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬結(jié)果表明，多種送風(fēng)工況下電池組最高溫度為307.19K，最低溫度306.53K，溫差為0.65K，都遠(yuǎn)低于控制值，說(shuō)明送風(fēng)模塊對(duì)電池組系統(tǒng)散熱的改善效果是非常明顯的。在此模型的基礎(chǔ)