关键词：纯电动汽车;;锂离子电池;;热管理系统;;温度分布;;热分析
摘 要：受石油危机的影响,传统燃油车逐渐被电动汽车所取代,锂电池作为电动汽车的首选动力来源,其工作性能受温度的影响较为严重,温度过高会使锂电池内部热量无法及时散出,严重时将导致火灾和爆炸等不良后果;温度过低会使电池容量急剧下降,大大降低电池的工作效率。通过电池热管理系统(BTMS),可有效解决电池工作温度过高和温差过大的问题,对提升电动汽车的安全性能具有重要意义。本文主要研究内容如下:(1)参数计算。了解国内外对电池组热管理系统的研究方法,分析电池单体的生热特性和散热机理,计算出仿真所需的结构参数和工作参数,如平均密度、平均比热容、平均导热系数以及不同放电倍率下电池本体和极耳(铜极耳、铝极耳)的生热量,(2)单体分析。分析不同放电倍率、不同换热系数以及不同环境温度对电池单体温度分布的影响,总结并得出结论;(3)电池组选择。比较相同条件下电池单体和电池组放电结束时的温度,选取合适的电池组排列方式,并设计散热方案进行仿真分析。(4)风冷分析。设计简单的风冷散热装置,并比较自然散热和风冷对电池组温度分布的影响;在改变放电倍率和环境温度的条件下,比较不同入口风速对风冷散热效果的影响,总结风冷散热装置的适用条件。(5)水冷分析。设计水冷装置,确定入口流速,比较不同放电倍率和不同环境温度下,自然散热、风冷和水冷三种方案的散热效果,最后综合以上结论,得到水冷方案的适用条件。
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