电动汽车动力电池液冷系统性能研究

发布时间：2024-02-23 22:31

　　近些年随着能源和环境问题不断恶化,电动汽车得到了快速的发展,锂离子电池作为电动汽车的动力来源,对工作温度的要求较为苛刻,过低或过高的温度都会影响其使用性能,因此关于电池热管理的研究越来越受到重视。电池热管理主要有低温供暖和高温散热两个方向,高温散热主要通过空冷、相变材料冷却和液冷三种方式解决,本文选择目前最广泛使用的间接接触液体冷却方式作为研究对象,通过建立液冷系统的一维仿真模型,分析电池在液冷条件下的温度特性,对液冷系统的产品开发设计提供理论和实验依据。动力电池的间接接触式液冷系统主要分为两个部分,压缩制冷循环和冷却液回路。压缩制冷循环作为液冷系统的冷源,采用一维稳态分布参数模型,通过顺序迭代的方式逐一计算系统中各个组成部件的温度和压力等物性参数的特性,本文通过仿真和实验相结合的方式,对模型进行验证。冷却液回路围绕动力电池建立一维非稳态模型,将三维电池包的物理模型进行适当简化,并根据电池包尺寸结构大小和布置方式设计水冷板的结构,将其作为电池的第三类对流边界条件,与压缩制冷系统相耦合,组成液冷系统的一维非稳态模型。通过给定制冷系统的运行工况和边界条件,分析不同工作电流和导热性能的电池组...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1串行和并行空冷系统

上海交通大学硕士学位论文1.2.3空气冷却空气冷却以空气作为工质，通过其显热变化带走电池的产热，根据是否外接风机引入鼓风装置可分为自然空冷和强制空冷，自然空冷的冷却效果严重受限于外界环境温度、风速（车速）以及电池布置方式（接触自然风的面积），很难应对不同工况下特别是电池大功率充....

图1-2i3直冷系统流向分配Fig.1-2Flowdistributionofi3directliquidcoolingsystem

究电子设备的散热蒸发冷板发现，在低干度、低充注量以及低流量的工况下，系统的换热能力随着干度的增大而降低。通过实验发现蒸发冷板能在环境温度26℃的情况下，将一个发热量0.9kW的等效平板热源温度维持在25℃左右。但是这种直接将冷板作为蒸发器的布置方式受限于热源本身的尺寸结构....

图1-3带热泵系统的动力电池液冷循环[27]

图1-3带热泵系统的动力电池液冷循环[27]Fig.1-3Batteryliquidcoolingsystemwithheatpumpsystem[27]间接接触式液冷系统在已上市电动汽车上的使用已经性能的整车实验也有不少成果。张兴福[28]在环境温度强度....

图2-3冷板布置方式

生热模型测算，每个电池组在1C工作电流下的生热量为4.5kW左右，本文选将每个电池块（14个电池单体组成）作为液冷的最小单元。表2-1单体电池的相关参数及电池组布置方式Table.2-1Layoutofpackandparameterofsingle....

本文编号：3908083