發(fā)布時間：2024-04-18 19:06

　　隨著新能源汽車的發(fā)展,電池熱管理系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。圓柱形鋰離子電池因其能量密度高、無記憶效應(yīng)、壽命長等優(yōu)勢受到廣泛關(guān)注。熱管具有高導(dǎo)熱性能,是一種在電池熱管理領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的傳熱元件。因此,對于圓柱形鋰離子電池的熱管冷卻,其結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是提高電池冷卻性能的關(guān)鍵。針對圓柱形鋰離子電池,設(shè)計了熱管與導(dǎo)熱元件復(fù)合散熱結(jié)構(gòu),采用數(shù)值計算方法,對其進行了仿真分析。并通過實驗驗證了仿真模型的準確性。研究加入導(dǎo)熱元件前后、電池與導(dǎo)熱元件內(nèi)壁接觸面的圓周角(簡稱,接觸面圓周角)、導(dǎo)熱元件高度對電池溫度的影響。結(jié)合正交試驗分析法,研究多因素包括電池間距、導(dǎo)熱元件厚度、接觸面圓周角、導(dǎo)熱元件高度同時發(fā)生變化時對電池溫度的影響,并在不同導(dǎo)熱元件質(zhì)量下確定導(dǎo)熱元件高度的最佳值。為減少計算成本,對電池熱管理系統(tǒng)建立一維傳熱網(wǎng)絡(luò)模型,并通過實驗驗證傳熱網(wǎng)絡(luò)模型的準確性,對比分析傳熱網(wǎng)絡(luò)模型與數(shù)值模型,研究冷卻液流速和電池包數(shù)目對電池冷卻性能的影響。研究表明,加入導(dǎo)熱元件可增大電池與熱管之間的接觸面積,顯著提高單元模塊冷卻性能;導(dǎo)熱元件與電池接觸角越大,單元模塊的冷卻性能越好,當接觸面圓周角大于95°時,...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1基于熱管的圓柱形電池熱管理系統(tǒng)(a)系統(tǒng)的幾何模型(b)電池模塊俯視圖

型18650圓柱形鋰離子電池，采用熱管作為傳熱元件進行冷池熱管理系統(tǒng)由電池、導(dǎo)熱元件、熱管和冷卻通道組成池模塊(如圖2-1(b)示)，電池間距為D，其物性參數(shù)如表2有三根熱管，熱管采用外徑為6mm，總長為lhp的銅粉燒結(jié)段長為le并壓扁至2mm，冷凝段長為....

圖2-2單體電池瞬態(tài)產(chǎn)熱率的實驗裝置

654.23.23.7態(tài)產(chǎn)熱率計算電過程中其產(chǎn)熱率隨電流和電池內(nèi)阻的變化而發(fā)生變化2gentQ=IR放電過程中流經(jīng)電池的電流，A；Rt為電池總內(nèi)阻，Ω。瞬態(tài)產(chǎn)熱率的獲得基于實驗得到，實驗裝置如圖2-2所放電裝置(NEWARE，BTS-4000)和恒溫箱(SPX....

圖2-3單體電池在不同放電倍率下的產(chǎn)熱率

電過程中流經(jīng)電池的電流，A；Rt為電池總內(nèi)阻，Ω態(tài)產(chǎn)熱率的獲得基于實驗得到，實驗裝置如圖2-2電裝置(NEWARE，BTS-4000)和恒溫箱(SPX-80)。境溫度中；充放電裝置控制單體電池處于3C和5性階躍法[57]測量電池總內(nèi)阻，結(jié)合公式(2-1)便可計。圖2-....

圖2-4熱管的實驗裝置圖

圖2-4熱管的實驗裝置圖求解體力學(CFD)模型是基于連續(xù)方程、動量守恒方程和能量守恒方，從而獲得流場內(nèi)各位置的基本物理量分布。CFD的數(shù)值求解依不同，分為有限差分法、有限元法和有限體積法。CFD的求解過初始與邊界條件確定、數(shù)模的網(wǎng)格劃分、離散方程建立與求解、件結(jié)構(gòu)包括前....

本文編號：3957611