车用锂离子电池热管理系统结构优化与实验研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liminice
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
当今社会,环境污染和能源短缺问题受到世界各国的高度重视,而电动汽车的出现很好的缓解了这些问题。动力电池是电动汽车的核心部件之一,其质量直接影响电动汽车的寿命和性能。但是,由于电池内部的化学反应以及内部欧姆电阻产生的焦耳热,电池内部会产生大量的热。因此,为了及时散热,保证电池组的正常运行状态,设计合理且有效的电池热管理系统尤为重要。本文首先搭建单体电池充放电实验平台,探究单体电池在不同的充放电倍率下的温度性能,得到单体电池的比热容和产热量等热物性参数,为后续的仿真计算提供参数支持。然后搭建电池组强制风冷散热实验平台,探究不同进口风速下系统的冷却性能,得到相应的电池温度数据。建立计算流体动力学仿真模型,计算出不同进口风速下强制风冷散热的电池数据,将仿真结果与实验结果对比,验证计算流体力学仿真方法的有效性。其次,通过增设二次出口及隔板的方式提高电池组强制风冷散热结构的冷却性能,利用空气冷却理论、流体力学理论分析二次出口的数量、宽度以及隔板的宽度对热管理系统温度场的影响。对于二次出口数量,结果表明,当数量为6时,电池组最高温度最低、电池间最大温差最小。基于二次出口数量为6的模型,通过正交试验的方法继续优化二次出口宽度。与初始模型相比,通过正交试验得到的最优模型的最高温度和最大温差分别降低了1.80℃(4.11%)和3.69℃(75.61%)。接着在上述优化模型的基础上,在部分冷却通道中加入隔板,进一步改善了风量分布。与初始模型相比,优化模型的最高温度降低了2.12℃(4.84%),最大温差降低了4.36℃(89.35%)。最后,本文通过在初始模型的基础上增加一个出口和改变出口位置的方式提出了一个新型电池组强制风冷散热结构。接着,在新型风冷散热结构的基础上研究了出口位置和分风段右侧高度对该结构冷却性能的影响。结果表明,优化了出口位置和分风段后,与初始模型相比,电池组最高温度和最大温差分别降低了2.84℃(5.10%)和4.36℃(89.33%)。然后,通过在部分冷却通道中增设隔板和优化电池箱左上角和右上角形状这两种方式分别对散热结构进一步优化,结果表明,两种优化方式均能有效提高散热结构的冷却性能。最后,通过均匀变化和非均匀变化两种方式优化了电池间距,优化之后,与初始模型相比,电池组最高温度和最大温差分别降低了2.6℃(5.93%)和4.76℃(97.54%)。
其他文献
随着我国道路交通建设事业的不断发展,以及农村居民对道路行驶条件要求的提升,我国对道路的建设质量提出了更高的要求。水泥混凝土路面是我国农村公路路面结构的主要形式,具有成本低廉,铺设方便的特性,在我国农村道路的建设中发挥了重要作用,是农村地区的主要交通运输方式。由于农村公路建设资金落实困难、技术力量薄弱、管理体系未有效形成等诸多因素导致施工质量普遍较差,因此常出现路面病害,对其行驶舒适性和使用寿命造成
近年来,节能环保成了广泛关注的话题。铝合金压铸这一汽车轻量化技术可实现汽车工业的低碳模式发展。为探究大中型复杂压铸模具设计的先进设计路线,本课题基于数值模拟技术、p-Q2图技术和响应曲面实验设计,研究铝合金凸轮轴盖压铸模具设计及工艺优化,具体研究内容为;首先,通过传统理论设计完成浇注系统、排溢系统的设计及压铸机的选用;基于p-Q2图技术,优化内浇口截面积为467.6mm2,所设计的模具与所选用压铸
随着时代的发展,乡村道路景观乡土化营造成为重要话题。而乡土元素作为乡土化营造的主要载体在道路景观中应用,对乡土原始风貌的延续,地域文化特色的表达,乡土情怀的回归和“文化自信”的建立发挥着至关重要的作用。本文基于国内外乡村道路与乡村道路景观及乡土元素应用研究现状,以长沙市乡村道路为研究对象,以乡土元素为切入点,深入研究乡村道路景观的构成、特征和作用,解析乡土元素的内涵、特征、分类和应用手法,分析乡土
学位
市郊铁路是连接城市市区与郊区及连接城市周围的卫星城镇或城市圈的铁路,一般站距较长,起到了疏散中心城市人口到周围卫星城的作用。随着财政体制及交通相关制度改革的不断深化,交通基础设施建设融资面临很大困难。目前,交通运输业正处于关键转型期,在此背景下,探究市郊铁路项目PPP投融资模式问题,对防范和化解地方政府债务风险,减轻财政压力,开发交通基础设施建设融资渠道有重要的现实价值。本文以PPP投融资模式研究
针对夏季高温引起的沥青路面高温病害和“城市热岛效应”问题,能够降低路面温度的热反射材料受到广泛关注。热反射材料通常采用高折射率的纳米填料来反射部分波段光热能量,纳米颗粒的加入还可以提高涂层耐磨性,但过量添加纳米颗粒会影响涂层粘接、耐磨等性能。受温度、光照、荷载等因素影响,目前应用于沥青路面的热反射涂层普遍存在降温性能不足及耐磨性能较差的问题。针对上述问题,本文通过设计合成一种具有相变功能的水性聚氨
学位
学位
反压护道作为软基处治手段之一,具有施工简便与经济成本低的特点,广泛运用在地势宽广或软基处治失败的填方路堤中。在如何合理的确定护道断面尺寸这一核心问题上,依靠基于经典土力学理论和工程经验试算的方法具有一定的盲目性;忽略路堤填土提供的抗剪和软土地基内摩擦角的宫川早见方法,会造成护道面积和土方的过多浪费。故而,本文通过合理假设软基路堤破坏滑动面位置,同时考虑路堤填土和软土地基抗剪强度参数,优化改进宫川早
智能驾驶作为解决交通安全、改善出行方式的有效技术手段,受到广泛关注,大力开展自动驾驶关键技术研究成为国家十四五规划的重要战略布局。轨迹跟踪控制作为智能驾驶的核心技术之一,直接影响车辆的多项性能指标。分布式驱动电动汽车四轮独立可控,其冗余控制特性能够有效解决车辆轨迹跟踪控制中的强耦合、非线性、泛随机等控制难题。本文以分布式驱动智能电动汽车为研究对象,为解决复杂工况下的轨迹精准跟踪及稳定行驶问题,对分