新能源汽車電池熱管理系統(tǒng).

1、新能源汽車電池熱管理系統(tǒng)Q 機械傳動國涼適點實驗室二1.電池熱管理系統(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀.2.電池熱管理研究工作基礎(chǔ)3.單體電池研究基礎(chǔ) ®動力電池的成本、性能、壽命在很大程度上決定了HEV 的成本和可靠性：電池的溫度和溫度場的均勻性對蓄電池的性能和壽命 有很大的影響。因此：進行電池散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與散熱性能的預(yù) 測，對提高混合動力汽車及動力電池的成熟度和可靠性具 有重要的現(xiàn)實意義。 闔打開1. 電池熱管理系統(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀美國NREL與開發(fā)商、制造商、DOE以及USABC合作，一直在 進行蓄電池熱管理系統(tǒng)的研究，在世界此方面的研究中處于領(lǐng) 先水平。OAK12.重大前期電池熱管理研

2、究工作基礎(chǔ)2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)I長安杰勛I熱管理系統(tǒng)原始方案整車實驗驗證試驗在長安公司試驗環(huán)境 艙中進行.按雙方設(shè)定循環(huán)工 況試驗.試驗發(fā)現(xiàn)電池組溫度 分布嚴重不均衡。2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ) A樣電池包優(yōu)化方案一（改變傾斜角度和電池的間距）三三三三三三s7DM)>90MO130lra>toO；O；取上下層電池傾斜角度為35度，兩排電池的距離為30nm：極限工況最大溫差為9. 5 9;變工況的溫差為14.392. 重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ) A樣電池包優(yōu)化方案二（電池位養(yǎng)不動添加擋板）電池的位首不動.通過增加圓弧形的導(dǎo)流板.長條形的引 流板以及菱形的引流

3、板減少了前部電池的熱交換面積.為后 部電池增加了冷卻風量.極限工況溫差11.6-Co變工況溫差 5. 83eCoO；2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ) A樣電池包優(yōu)化方案三(給電池包熱阻£ »W0胡4W»»g一個時同3)通過在電池表面增加不同厚度熱阻，改變了電池和空氣換熱 熱阻.電池組的溫度均勻性有了很大的改善在極限工況溫差 5. 7°C,變工況溫差2. 83°Co B樣電池包優(yōu)化方案:二王 v |通過在不同壓差下仿真分析,得出管路特性曲線.然后與風機特性曲線求交點.以確定風機的工作點。«K12.重大前期電池熱管理研究工作基

4、礎(chǔ)«K12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)«K12正在以上述電流數(shù)值為邊界條件逬行瞬態(tài)仿真分析。2中混原始模型的CFD仿真分析中混優(yōu)化方案一CFD分析結(jié)果中混優(yōu)化方案二CFD分析結(jié)果中混外圍冷卻系統(tǒng)CFD仿真分析及實驗驗證中混圓形電池熱管理系統(tǒng)整車實驗驗證中混圓形電池瞬態(tài)仿真分析及實驗驗證強混項目簡介22.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)CFD分析時取入口空氣的初始溫度35aC,電池發(fā)熱功率為 650W入口空氣流量為140m3 h。仿真結(jié)果為：最高溫度76.08© 最低溫度51.48C,溫差為24. 6°C,岀口空氣溫度495°C。8888888

5、88888C 說55囂 2AK12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)AK12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)優(yōu)化方案一 CFD分析結(jié)果AK12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)AK12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)CFD分析時取入口空氣的初始溫度35°C電池發(fā)熱功率為650W. 入口空氣流晁為140m3 h仿真結(jié)果為：最咼溫度60. 03 C »最低溫 度50. 85°C,溫差為9. 5°CoAK1優(yōu)化方案二CFD分析結(jié)果電池Ltx 亠電池2區(qū)電;也3&OK&CFD分析時取入口空氣的初始溫度35C.電池發(fā)熱

6、功率為 650W.入口空氣流量為140m3 h.仿真結(jié)果為：電池殼體表面最高 溫度53.457C,最低溫度49.423C,溫差為4.039。進出口壓力 損失為142. 2Pa,出口空氣溫度為46.12C。各單個模塊的不均勻 性，除了進風口第一排的三個電池迎風面和背風面的溫差在6C, 其他各模塊的均勻性均在5C以內(nèi)OK12.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)外圍冷卻系統(tǒng)CFD仿真分析及實驗驗證=二三三、三三二U i ! - rn -=£=DC，DC內(nèi)部半導(dǎo)體元器件溫度上限為75度.IPU溫度上限為85度.計算結(jié)果所得到的DC, DC溫度值已經(jīng)超過了上限優(yōu)化方案的CFD分析 結(jié)果中IPU和D

7、C/DC評估點 處的溫度分別為65.49和 67. 7eC.低于許用溫度值.A*"1rc <xc cm ci e滿足散熱性能要求由CFD仿真及實驗可以 看出，此方案設(shè)計合理。對CV8圓形電池進行了五種工況的實驗，分別是：6%爬坡口: ：it：tls ?：2 4 J：| 1； “ “ *< 號 . r.T*1g爬坡、城市堵車、高速、急加速急減速。數(shù)據(jù)處理時溫度已補償.均取各個工況的溫度和溫差來比較, 經(jīng)驗訂C g圓形電池優(yōu)化方室二滿足蔓求r2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)中混圓形電池瞬態(tài)仿真分析及實驗驗證【長安志翔!30:“露科氣00SOIOW20100-IOapmd0&

8、quot;wm90 8 90電池模塊最高溫度不超過48匸，模塊間最大溫差不超過39.散熱強度 和散熱均衡性良好，表明電池組在生、散熱方面滿足了混合動力電動汽車對 動力電池的使用要求OK&強混項目簡介2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)先對電池包進行流場分析，確定 DC/DC.上下層電池組的流呈分配，為 下一步溫度場分析打下基礎(chǔ)。由于此項目將于年底驗收.故分析 結(jié)果及優(yōu)化結(jié)構(gòu)不能給岀。2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)原始方案CFD仿真分析優(yōu)化方案一優(yōu)化方案二優(yōu)化方案三2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)原始方案CFD仿真分析取進口流S1400m3 h. l=150A 則發(fā)熱功率為16. 2

9、8KWo由仿真結(jié) 果可以看出.此結(jié)構(gòu)的最高溫度達 115V,最大溫差達30C,電池組 溫度分布嚴重不均勻。2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)優(yōu)化方案一lULMa取進口流®1200m3 ht I二150A,則發(fā)熱功率為16.28KW©由仿真 結(jié)果可以看出，最高溫度已降到105°C,最大溫差為15°Co2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)優(yōu)化方案二OO取總進口流量3200m3/h, l=100A則時發(fā)熱功率為7. 255KW。進 風口處電池溫度高達65 ,岀風口處溫度為399 ,前后溫差較大。OO2.重大前期電池熱管理研究工作基礎(chǔ)亀丄冊I恒通客車I優(yōu)化方案三出風口MS進風OO取總進口流屋3200m3 h I二100A,則發(fā)熱功率為7. 255KW。進 風口處電池溫度499.出風口處電池溫度43°C,溫差為6 C左右。研究目的該項目通過測量電池單體在多種工況下表面溫度場的變化，并將梵與電池 溫度場數(shù)值分析結(jié)果進行對比，希望能夠獲得一種簡化井可靠的電池內(nèi)部溫度 場數(shù)值分析方法,通過該項目.一方面對長安目前采用的多種電池進行評價， 包括電池效率、放熱及材料一致性以及溫度對電池壽命的影響等性能；另一方 面.建立起可用于工程項目的單體電池溫度場分析模型.提髙電池