發(fā)布時間：2024-07-02 00:59

　　鋰離子電池因在安全性、比能量、比功率和循環(huán)壽命等方面的不斷提升,已成為電動汽車主要的動力來源。然而,為確保鋰離子電池的安全性和理想的操作性能,電池的溫度和局部溫差必須維持在合適的范圍內(nèi)。因此,一款高效的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是必不可少的。本文為某純電動汽車設(shè)計了一款緊湊的圓柱形鋰離子電池模組,并提出基于微小通道波形扁管的液冷方案。電池模組由8個串聯(lián)的電池模塊構(gòu)成,每個電池模塊容納30顆并聯(lián)的18650鋰離子電池。電池模塊嵌入一根鋁制波形扁管,作為電池的隔離和固定裝置,扁管兩側(cè)面與兩排電池的圓柱面緊密接觸。波形扁管的輪廓呈波狀,且曲率半徑與電池外殼一致,以保證與圓柱電池具有可靠的熱接觸。波形扁管兩端設(shè)有進(jìn)出口,在工作狀態(tài)下,冷卻液從進(jìn)口流入扁管,隨后分流到平行通道中。基于電池各項物性參數(shù)和電池生熱模型,對所述電池模組的散熱性能進(jìn)行了三維瞬態(tài)模擬,對熱管理結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行工況進(jìn)行仿真優(yōu)化。通過改變波形扁管的接觸角、通道數(shù)和質(zhì)量流量等對電池模組散熱性能影響較大的參數(shù),對電池模組進(jìn)行了數(shù)值優(yōu)化。增大波形扁管的接觸角和質(zhì)量流量可以提升液冷結(jié)構(gòu)的散熱效率并改善電池組溫度分布均勻性。但是,通過不斷增加相同大小...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電池?zé)峁芾砑夹g(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)冷技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 液冷技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 相變材料冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 其他冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.5 總結(jié)
    1.3 本文研究對象及主要內(nèi)容
第二章 圓柱形鋰離子電池模組及液冷結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 圓柱形鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理
        2.1.1 圓柱形鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
        2.1.2 鋰離子電池的反應(yīng)機(jī)理
    2.2 鋰離子電池的生熱機(jī)理和散熱特性
        2.2.1 常規(guī)工況下鋰離子電池生熱模型
        2.2.2 散熱特性
    2.3 圓柱電池模組設(shè)計
    2.4 液冷結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 圓柱電池模組液冷仿真模型
    3.1 熱、電性能參數(shù)獲取
        3.1.1 電池?zé)嵛镄詤��?shù)
        3.1.2 電池電性能參數(shù)
        3.1.3 波形扁管和冷卻液的熱物性參數(shù)
    3.2 仿真模型
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 網(wǎng)格模型
        3.2.3 流動和傳熱模型
        3.2.4 邊界條件及模型計算條件設(shè)定
    3.3 本章小結(jié)
第四章 圓柱電池模組液冷系統(tǒng)仿真
    4.1 仿真工況設(shè)定及優(yōu)化參數(shù)選取
    4.2 接觸角的影響
    4.3 通道數(shù)的影響
    4.4 質(zhì)量流量的影響
    4.5 短時超高倍率放電的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 液冷系統(tǒng)仿真結(jié)果驗證及優(yōu)化策略
    5.1 實驗驗證
    5.2 優(yōu)化策略及優(yōu)化結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3999450