通过“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的研发支持,我国新能源汽车技术飞速发展。纯电动汽车的动力电池组在工作时,电池内部会产生大量的热,过高的电池组温度很容易造成电池损坏、燃烧甚至爆炸,因此动力电池组热管理仍然是限制新能源汽车发展的关键技术。本文以方形磷酸铁锂电池为研究对象,以提高电池组液冷系统的冷却效果为目标,对电池组进行了液冷结构设计和多目标优化,使电池组在放电过程中的最高温度维持在合适范围内,保证电池组的整体性能及安全运行。本文首先搭建了单体磷酸铁锂电池的温升试验系统,得出单体电池在环境温度25℃下1C和2C倍率放电时电池的表面温度变化。单体电池1C倍率放电时最高温度为38.7℃,2C倍率放电时为47.6℃,最高温度均出现在正极耳处。根据温升试验结果,分别搭建了单体电池NGTP Table与Bernardi生热两种热仿真模型。仿真结果表明,NGTP Table模型对电池温度分布表达较为准确,而Bernardi生热模型对电池温升状态表达精度较高。在均满足计算精度的前提下,选择计算量较小的Bernardi生热模型作为后续电池组热仿真以及液冷结构设计与优化的仿真计算模型。根据单体电池温升规律,进行了电池组的温升情况仿真分析。在2C倍率放电时电池组的最高温度超过45℃,3C倍率放电时电池组的最大温差超过10℃。针对电池组温度过高和温度一致性较差问题,设计了单向流通和双向对流两种蛇形液冷结构。为了考查两种液冷结构的冷却性能,对电池组冷却时间、最高温度和最大温差在液冷结构冷却液入口处不同质量流量下进行了对比仿真研究。仿真结果表明:双向对流结构在电池组最高温度和最大温差方面优于单向流通结构,因此,选择蛇形双向对流结构作为电池组的液冷结构。为了获得动力电池组蛇形双向对流液冷结构的合理参数,以电池组温差与液冷结构压降为设计目标,以冷却液入口质量流量、冷却液入口口径及液冷管管道宽度为设计参数,提出了一种融合均匀试验设计、BP神经网络和多目标遗传算法的动力电池组液冷结构优化方法。优化后的液冷结构使电池组温差与压降均得到显著改善,电池组温差降低4.88℃,在解决液冷结构负压强的同时,压降绝对值降低77.2%。因此该多目标优化方法的优化效果较为显著。本文设计了一套用于纯电动汽车的磷酸铁锂电池组蛇形双向对流液冷结构,并基于均匀试验设计和BP神经网络代理模型进行了多目标优化,对纯电动汽车的动力电池组蛇形双向对流液冷结构的设计和优化具有一定参考意义。