电动汽车锂离子电池液体冷却机理研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woai12086
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
石油、煤等能源的日益减少和环境污染的加剧促进了电动汽车的发展,锂离子电池现今是电动汽车的优选动力电池。而锂离子电池在工作期间会产生大量的热,对其进行热管理已成为电池是否能广泛应用的瓶颈问题。本文针对锂离子电池,采用冷板液冷的散热方式,用Fluent 15.0对冷板的冷却性能进行了分析,并且分析了锂离子电池单体和电池组在多种工况下的温度分布以及温升情况。本文的主要工作内容如下:对锂离子电池的结构组成、化学反应原理以及产热机理进行了讨论,为后续的数学建模和仿真计算提供了理论基础。依据传热学基础和电池的传热机理,建立锂离子电池的热效应模型,针对软包装电池,计算了仿真所需的热物性参数,利用Bernardi生热理论建立了锂离子电池的生热速率模型,计算了锂离子电池中心区域的生热速率。开展散热结构设计,提出了一种U型冷板模型,并建立了电池和冷板的散热模型,对冷板的冷却性能以及电池的温度特性进行了数值计算。分析了冷板数目、冷板长度、冷却液流动方向、入口质量流量、放电倍率对电池温度分布的影响。结果表明,4-1号冷板的冷却效果最好,而且冷板长度为57mm时电池的温升最小。通过对八种液体流动方向进行分析,得出采用第四种方式时,电池的最高温度最低,而后三种流动方式可以有效减小电池的温差。电池在1C放电时,入口质量流量为0.2×10-5kg/s时就可以使电池达到温度要求;3C放电时,入口质量流量要大于1×10-5kg/s,才能使电池的最高温度低于40℃;5C放电时,入口质量流量不能少于1.4×10-5kg/s。在U型冷板的基础上提出双U型通道结构,给冷板底面加载面热源,分析了双U的布置、通道的结构参数以及变截面流道对受热面温度分布的影响。结果表明,将中间的小U逆时针旋转180就可以使受热面温度降低2.02℃,温差降低1.11℃。当流道的参数值满足l1=16mm,l9=4mm,l12=2mm,l14=21mm,l3=7mm,l7=8mm时,冷板的换热及均温性能都最好。增加入口段的截面宽度可以提高换热性能,并且满足第一个横向段的截面宽度大于第三个横向段、入口段的截面宽度大于出口段的截面宽度两个原则时,冷板的换热效果最好。最后,建立了电池和双U型通道的散热模型,分析得出双U型通道的换热效果比U型通道的效果好。最后,对由5个单电池组成的电池组进行温度场分析,冷却模型选用第三章提出的4-1号U型冷板,分析了冷却介质(纳米流体和水)、入口速度以及冷板布置方式对换热情况的影响,得出纳米流体的换热效果要好,增加入口速度可以有效降低电池的温升,而且冷板采用叉排的布置方式时,电池的温升更小并且温度均匀性更好。
其他文献
肉苁蓉,又名金笋、地精、苁蓉、大芸,肉苁蓉具有补肾阳,益经血,润肠通便等功效,在《神农本草经》中被收载于上品药中,“其味甘,微温,无毒。治五劳七伤,补中,除茎中寒热痛,养
<正>《威尼斯商人》是莎士比亚的喜剧之一,这部作品以男性人物安东尼奥转危为安、因祸得福,而夏洛克则窘态毕现、一无所有而结束。而这一切正是沙士比亚笔下的女性鲍西亚崇尚
随着我国社会经济进入到快速发展的阶段,各地区都在中央指导作用下,加快了供给侧改革的进程,但是在具体改革策略实施的过程中仍旧面临着诸多的问题,且这些问题的存在已经严重
不同哲学理念下的东西方医学有不同的思维模式,本文针对中医药科学研究伦理审查过程中会遇到不同于西方医学的特殊伦理问题进行简要探讨,并提出应当构建符合中医药特色的伦理
目的:探讨随刺激呈现次数的增加,高焦虑个体对威胁性刺激注意偏向的变化。方法:被试为大一新生,依据状态-特质焦虑问卷得分,随机选择了得分最高的25%部分中的24人作为高焦虑
运用萨特的"自欺"理论,分析了中国文人对死亡从认识走向认同,从"自欺"走向直面的过程,同时批驳了关于古典文人死亡意识的两种错误观点,进而从正反两个方面揭示了现代死亡意识
Rosin Ramm ler分布函数是最常用的描述粉尘粒径分布的一种形式 ,本文对表达式中系数 a与指数 n之间的关系进行了分析 ,导出了二者之间的关系式。
一、问题的提出义务教育九年级化学教材~([1])中O_2的性质实验,是先通过发生装置将O_2收集在多个集气瓶中(用毛玻璃片盖上),然后再进行其性质实验。教学中经常会因为提前制备
本文阐述了白油的性质、产品标准和生产方法。结合我厂的具体情况论证了利用脱蜡油生产白油的可行性,并提出了应采用的工艺流程、主要设备;初步估算了装置投资及经济效益。
目的:探讨对慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Diseases,COPD)稳定期老年患者应用参蛤益肺胶囊后的LTB4、IL-8、TNF-α等炎性反应因子的变化。方法:选取我院老年