动力电池系统作为电动汽车的动力来源和能量存储装置,是电动汽车的关键核心部分。随着电动汽车的大规模应用,对电池性能的要求也越来越高。温度是影响动力电池性能的主要因素之一。温度过高,电池容量和循环寿命衰减,存在冒烟甚至爆炸等安全隐患;温度过低,电池充电能力下降、续航里程缩短;温度分布不均匀,会加大电池间性能不一致性。因此研究动力电池系统热特性,合理设计热管理系统保护动力电池工作在合适温度范围内具有重要意义。基于以上问题,本课题以某风冷式动力电池系统为研究对象,利用Fluent仿真平台对电池单体热特性及电池系统散热性能进行了分析。在Bernardi生热率模型的基础上,针对本系统中的三元锂离子电池构建了分布式单体热模型。通过电池单体绝热温升实验,获取了不同放电倍率条件下的电池温升曲线,对比表明,仿真与实验结果具有良好的一致性,验证了单体热模型的准确性。在电池单体热模型的基础上,建立了动力电池系统对流换热仿真分析模型,并将电池系统简化为面对称分析模型以缩短仿真计算时间。本文对不同冷却风风速、不同冷却风温度条件下电池组的对流换热性能进行了仿真,研究表明,增大冷却风风速、降低冷却风温度均有利于降低电池最高温度,但也会增大电池组温差;风速的强化效果随风速的增大而减弱,冷却风温度的强化效果不会随温度降低而减弱;风速和温度两者间的影响程度相互促进。最后从结构设计角度出发,探讨了四种不同矩形直肋结构以及不同回风道结构对该动力电池系统对流换热性能的影响情况。增设肋片散热可明显降低电池温度,但同时也会增大电池温差;减小回风道宽度有利于改善主风道各出风口风量的均匀性,也可在出风量较小处合理布置导流板或增大出口截面积,从而有效增大出风量。相反,楔形回风道结构则不适用于本动力电池系统。