FSE赛车电池散热系统的研究

作为FSE赛车的能量源,动力电池对赛车的耐久性、安全性以及稳定性都有重大影响,针对第一届FSE赛车运行过程中电池组温度偏高,稳定性不足的问题,对FSE电动赛车电池散热系统进行研究。本文基于国家级创新项目《广东工业大学FSE电动赛车研发》,按照FSE规则要求,设计了一套应用于2012年FSE赛车的动力电池组,针对散热问题,利用ANSYS软件对电池组进行热仿真分析及优化,得到2013年电池组方案,装车后进行试验和对比,本文研究主要包括以下内容： (1)根据国内第一届FSE方程式比赛规则,提出一套FSE赛车动力电池散热系统的设计方法,介绍了电池选型,电池组参数设计和电池组布置方法,定性分析了FSE赛车电池过热问题； (2)采用有限元法对FSE赛车电池组在不同电流、不同间隙以及不同对流换热系数时进行定量热仿真分析,验证了定性分析结论的正确性,为电池组散热系统的优化提供了定量的依据； (3)对电池组进行多目标驱动优化,采用强制对流换热,选用圆柱形单体电池,改变间隙,优化电池组布置,提出了一套改进方案,使散热效果最佳。结合FSE赛车运行工况进行温度场仿真并装车试验,结果表明：优化后电池组最高温度降低了9℃,在实际应用中未发现因温升造成的问题。 本文针对FSE赛车电池组出现的温度偏高和可靠性不足的问题,以散热系统为研究目标,有效改善了FSE赛车电池组的问题,为今后FSE赛车的设计提供一定的理论依据,在学术研究上和工程实践上都具有一定的价值。