基于热管理的电动汽车动力电池成组设计

在新能源汽车产业快速发展的今天，电动汽车作为汽车工业的重要发展方向得到了广泛关注。电动汽车以动力电池组为唯一动力源，动力电池的成组性能严重制约着电动汽车整车的性能参数。而动力电池成组之后与单体电池相比性能会有不同程度的下降，针对动力电池成组之后性能下降的问题，本文从电池组热管理的角度对电动汽车动力电池成组设计进行研究。 电池组热管理包含两方面内容：电池模块温度均衡和电池组整体散热。本文从这两个问题出发，通过电池放电热测量试验与计算流体力学数值仿真相结合的方式对动力电池成组进行了初步设计。 本文设计并进行了两组锂离子电池放电生热特性试验，包括锂离子电池模块室内放电试验和整车台架电池组放电试验，通过温度数据采集与处理进行试验结果对比研究，讨论电动汽车动力电池组热管理的必要性。 为进行电池放电热效应数值仿真，本文建立了电池热数学模型和物理模型，并计算了求解电池温度场必需的等效模型热物性参数和电池生热速率，并通过电池放电热试验和物理模型数值仿真结果对比证明模型的可靠性。 为改善解决电池组热管理的两个问题，本文提出了一种电池模块温度均衡方法并设计了一种电池组整体散热结构，通过数值仿真验证并进行优化改进，最后获得较理想的温度均衡措施和整体散热结构方案。 本文在上述热管理设计基础上，经过电池组动力连接设计设计完成了动力电池成组结构设计，并通过数值仿真验证其热管理方案的可靠性。同时提出了一种用于小型电动汽车的可拆卸电池组底盘设计方案，完成了电池成组的最终目的。