随着世界范围内能源短缺和大气污染等问题的日益严重,新能源汽车近年来的发展非常迅猛。为推进新能源汽车产业发展,增加新能源汽车人才储备,中国汽车工程学会从2013年开始举办第一届中国大学生电动方程式汽车大赛。由于比赛竞争激烈,比赛工况较为恶劣,动力电池易出现散热不良的情况,若热量堆积严重甚至还会引发火灾,因此需要应用电池热管理系统,对动力电池组及时有效的散热,从而提高赛车的安全性。本文以厦门理工学院纯电动方程式赛车的动力电池系统作为研究对象,基于赛车的实际比赛工况,对纯电动方程式赛车的热管理系统展开设计,保证电池始终工作在安全合理的温度范围内,进而提高赛车动力电池的性能表现以及整车的安全性。本文的主要创新点和研究工作如下:首先从锂离子电池的结构,以及锂电池充放电过程的工作原理入手,从生热机理与传热特性两方面展开分析,对锂离子电池的热物性参数进行计算,并建立锂电池直角坐标系下非稳态导热微分方程,为后文研究做铺垫。采用试验测试与理论计算相结合的方法,获取锂离子电池单体的等效内阻参数,锂电池在一般工作荷电状态(20%-80%)下的平均等效内阻为3mΩ。根据锂电池生热机理,在仿真软件中建立锂离子电池单体的热模型,对电池单体进行不同工况下的温度场分析。利用电池测试试验设备对电池单体热模型进行实验验证,将所测得的电池单体表面温度与仿真结果进行对比,结果显示二者温度分布趋势基本一致,且最大温差在2℃以内,最大误差不超过5%,验证了计算所得的热物性参数以及仿真所建立的热模型的的准确性。以保证整车具有良好动力性为目标,对纯电动赛车的动力系统基本参数展开匹配计算,同时确定赛车所需电池容量等参数,并结合热力学理论求得电池箱散热需求为3.38m3/min。根据计算结果,对散热风扇进行选型,综合考虑赛车舱内布置空间尺寸、电池组的布置形式、风扇布置等因素,初步设计电池箱散热方案,并建立三维模型。在ANSYS/Icepak中建立电池箱热模型,对比多变量因素下电池箱的散热情况。以降低最高温度以及温差为目标,根据温度场分布及流体流速的分布,对电池箱散热结构进一步提出改进方案,仿真结果表明改进后的电池箱最高温度降低了 1.6℃,温差降了2.66℃。最后,对设计方案进行实体加工与制作,并将制作完成的电池箱装配至赛车上,行不同工况的实车测试。高速避障项目测试结果显示,仿真结果与测试结果的误差为(?)在可接受的范围内。为进一步验证热模型的准确性,选取耐久项目单圈所采集的电流据,作为热模型瞬态分析的输入参数,将电池箱内相同位置处所采集温度与仿真值进对比,结果表明二者温度变化趋势较为吻合,且最大温差未超过3℃,验证了所建立电池箱热模型的可靠性与准确性。表明本文所设计的热管理系统能够保证赛车动力电在比赛中能够有较好的散热效果,对提高电动赛车比赛时的安全性具有较大意义。