电动大巴电池包液冷式散热系统的设计与优化

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaoleiBCB
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
随着经济和城镇化的发展,汽车成为人们出行的首要选择,但是随着石油短缺,而传统燃油汽车会对环境产生污染,大力发展新能源汽车。电动汽车的核心部件为动力电池,而温度是影响动力电池的性能的主要因素,因此需要对动力电池进行热管理。本文对电池进行热管理,而电池会产生热量,所以在满足夏天降温的情况下也能满足冬天加热的情况。考虑到成本以及冷却效果,本文采用液体冷却的方式,对电动大巴电池包的散热系统进行设计和优化。本文分析锂离子电池的物理模型和工作原理,分析锂离子电池的产热以及传热原理,计算锂离子电池的热物性参数以及在不同倍率下的生热速率,为后续仿真操作打下基础;对电动大巴的电池进行几何建模和热模型的建造,利用ANSYS Fluent对电池包进行仿真模拟,并用实验来验证仿真模拟,将实验值和仿真模拟的数据进行对比分析,证明仿真的正确性。本文主要对电池包的散热结构进行设计和优化,使电池包能够满足电池热管理的设计要求,并研究了不同冷却因素对电池包散热效果的影响。本文研究了单个电池包在不同环境温度下和不同充电倍率对电池包的温度的影响。研究表明,充电倍率越高,电池温度越高;环境温度越高,电池的温度越高;对电池包散热模型进行设计,仿真模拟在1C、3C和5C下的电池包温度分布,根据仿真结果对电池包进行结构优化,将单进单出管路改为双进双出管路,同时在侧面放置冷板,并进行结构优化后的电池温度仿真模拟,可以使优化结构后的电池包在工作状态下的温度能满足热设计的要求;对改进结构后的电池包散热模型研究不同冷却因素对电池温度的影响,研究表明,冷却液流量的提高对电池温度几乎没有影响;冷却液温度越低,电池的最高温度也越低,但是过低的冷却液温度会使电池包的温度过低;空气对流换热系数对电池包温度的影响不大。
其他文献
多孔Si3N4陶瓷具有良好的力学性能、高温性能和透波性能,以及抗烧蚀、耐雨蚀、抗氧化等特点,在航空航天领域具有良好的应用前景,是一种很有潜力的陶瓷天线罩材料。随着超音速航天器朝着高马赫数方向发展,天线罩需要设计成复杂夹层结构,以满足宽频透波性能要求。然而,传统陶瓷成型工艺难以制备出复杂形状结构Si3N4陶瓷零件。本文以纳米AlN作为无机添加剂,采用激光选区烧结(Selective laser si
学位
准东煤田煤炭储量丰富,但是准东煤存在天然固有问题,即其碱金属含量偏高,致使在锅炉燃烧使用中易出现沾污、结焦、腐蚀等问题。新疆地区新投产的锅炉,大都在设计之初做了防结焦改造或者其他缓解结焦的措施。但一些投产很久,设计煤种并非易结焦煤种的锅炉在以准东煤为燃料时,常常面临锅炉结焦问题,只能掺烧碱金属(Na、K等)含量低的煤种或者其他防止结焦的添加剂配合使用,这严重地制约了准东煤的利用和企业的经济发展。准
学位
随着家电行业的不断发展,家用电器产品结构愈发复杂,更迭速度快,对家电产品结构的更新速度提出了很高的要求。传统的家电钣金件冲压模具结构设计以2D设计为主,图纸复杂繁琐,不够直观。同类家电产品工艺结构往往相似,其二维图不能进行参数化更新,重用性不高,且在模具设计制造过程存在大量设计变更,冲压模具差异性明显,准确度没有得到保证。而3D设计比较直观,能清晰的表现模具结构,但三维建模设计周期长,对设计人员的
学位
在能源紧缺、排放法规日益严格的背景下,天然气因其清洁、储量大和价格低廉等优点而被广泛应用于各行各业,在内燃机中将其用作传统石油燃料的替代燃料受到了大量关注并成为研究热点。本文以玉柴YC6K450LN-C31型柴油机为对象开展柴油-LNG双燃料发动机的标定与试验研究。首先搭建发动机试验台架并以纯柴油模式缸内最大爆发压力和排气温度为约束条件对双燃料模式柴油质量替代率和引燃柴油相对喷油提前角进行标定,之
学位
相变蓄热器能够很好地解决能量利用过程中供需不匹配的问题,因具有装置体积小、蓄热量多、蓄热过程近似恒温等优点,被广泛应用于能量存储。但相变蓄热器所依赖的相变材料往往导热系数较低,影响了系统的蓄热效率,因此对相变蓄热器进行优化从而提高其蓄热性能是非常有必要的。本文针对内圆管-外方腔式管壳相变蓄热器的内部结构优化进行数值模拟研究。首先介绍了适用于固-液相变问题的格子Boltzmann方法,并通过三个基准
学位
人类社会当前面临着资源和环境的挑战,为了人类未来的更好地生存,世界各国都在寻求可持续发展的道路。镁合金作为工程材料,有非常多的优点,Mg元素在地球上的储量十分丰富,而且金属镁易于回收再利用。因此,镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”。随着电子行业的发展,电子元件发热的问题导致对电子封装材料的散热和热膨胀性能有了更高的要求,即更高的热导率、更低的热膨胀系数还要兼具一定的力学性能。纯镁有良好的热导率,
学位
<正>1病例介绍患者,男,70岁,体质量70 kg。2021年11月15日,因“活动后呼吸困难3天”入住中日友好医院。2019年5月,患者发现肉眼血尿,行经尿道膀胱肿瘤电切术,术后病理示:膀胱浸润性高级别膀胱上皮癌。2021年8月,行经尿道膀胱病损电切术+经尿道膀胱镜输尿管支架置入术+输尿管镜检查,病理示:高级别尿路上皮癌。2021年9月18日,实验室检查示:肌钙蛋白I (Tn I)0.008 n
期刊
再燃作为燃烧中降低NOx排放的重要技术被广泛应用,富氧燃烧中由于烟气再循环使得燃烧区存在高浓度CO2,进而导致再燃特性与常规空气燃烧有所不同。气体燃料被认为是理想的再燃燃料,其中又以碳氢燃料最佳,已有研究表明在空气助燃情况下C2-C4燃料再燃还原NO的效果好于甲烷和非烃气体燃料。因此,本文针对C2-C4燃料在富CO2条件下的再燃特性进行了系统研究。基于射流搅拌反应器台架对C2-C4碳氢燃料在N2气
学位
吸收式制冷系统以热能为驱动力,可利用低品位能源,具有清洁环保的特点,发展应用潜力巨大。但吸收器较低的工作效率导致系统整体性能系数较低,结构复杂,初始成本较高,严重限制了吸收式制冷技术的应用场景。因此,强化吸收技术的研究对吸收式制冷系统的进一步发展和推广,尤其是在小型化应用领域,具有重要的学术意义和工程应用价值。本文旨在探究NH3-LiNO3溶液微尺度液膜管内降膜吸收过程实验特性。提出并制备了一种通
学位
日益严峻的能源问题和严格的排放法规对内燃机的热效率和排放都提出了更高的要求,而汽油部分预混压燃作为一种高效低污染的新型燃烧方式,成为近年来的研究热点。但其高负荷下易发生爆震这一特点极大的限制了汽油压燃的实际应用。国内外研究表明,喷水作为一种有效的辅助措施,可以改善高负荷下的爆震现象。因此,本文采用数值模拟方法研究了喷水在汽油压燃燃烧上的应用。本文在定容弹内进行了水喷射的雾化实验,研究了喷射压力,环
学位