电动汽车电池包匹配及热特性研究

近些年来,新能源汽车发展迅速,动力电池作为电动汽车的能量来源,在整车中占有举足轻重的地位。但电池对温度很敏感,过高过低的温度都会引起其使用性能的下降甚至发生爆炸等危险事故,因此必须对其散热系统合理设计以保证电池的正常工作。本文从提高电池散热效果的角度出发,主要做了以下工作:1.本文首先主要从电压、能量、功率三个方面为某车辆匹配了电池。然后分析了电池的生热传热机理,建立了电池的热模型,阐述了电池热特性参数的获取方法,并介绍了CFD(计算流体力学)的理论基础。2.通过搭建实验平台,对单体锂电池进行温升实验,然后利用CFD仿真手段模拟了不同工况下电池的温升情况,最后通过对比验证了所建立模型的准确性。3.在所建立模型基础上,通过CFD仿真手段研究了风冷模式下电池间距(边距,横向间距,纵向间距)对电池散热效果的影响,得出了影响电池顺排排列和叉排排列散热效果的主要因素,为下文进一步分析提供了依据。4.通过对电池组进行多工况单向流瞬态模拟仿真研究,明确了单向流散热在极限工况下使用的弊端。在此基础上提出了往复流散热方案,并在爬坡极限工况下对其散热效果进行了仿真验证,结果表明使用往复流散热可以有效提高电池的散热效果,降低电池最高温,增加电池的温度一致性。5.通过对叉排往复流散热和顺排往复流散热进行深入分析研究,确定了爬坡工况下的冷却方案。然后分析了往复间隙及环境温度对散热效果的影响,最后提出了一种单向流与往复流有效结合的散热控制策略。