基于有限元的电动汽车电池组散热分析及优化

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动力汽车中的锂电池符合现代环保的需求,但是锂离子的工作性能的缺陷问题也急需解决。尤其是锂电池温度,过高过低都对电池正常使用产生影响。为了优化电动汽车运行质量,满足大众对电动车日常出行需求,必须对电池运行温度予以研究。锂电池动力汽车目前最大局限在于在车辆在高速或非正常条件下行驶中,提供动力的锂电池组内部核心区以及其他结构等部位会极速产热。假如短时间内热量积聚,无法散却,电池工作性能降低,会严重地对电动汽车产生危害。本文对实际电池组化繁为简确立了电动汽车锂电池单体和电池组模型,经由改变变量,探讨了干扰锂电池产热和散热的若干因素,为保证电池组有效冷却,改进设计后得到了高效的电池组散热接结构。主要的研究结果如下:1.文章首先对动力汽车的发展背景、市面上动力电池的发展现状及其优劣势进行了归纳阐述,并对电池组散热方式的发展和研究成果进展进行了分析总结,着重对锂电池组成结构和产热传热特点予以总结。2.其次利用有限元软件构建了所选定锂电池的三维模型,仿真模拟获得了电池的热模型。然后介绍了传热计算方式,引出了CFD求解方程式,以获取传热的基本规律。继而依靠仿真剖析,恒定的放电倍率条件下,不同环境温度对电池的影响以及稳定的环境温度下,五个整数放电倍率对电池温度的影响。3.为了优化电池组散热模型,本文选取了三种结构的电池组,对比探究了三种电池组在ATF液体介质中散热效果,仿真结果显示流体双入口单出口的电池组结构能够有效地在ATF液体中进行散热,能使电池组温度低至38℃,且电池单元温度差把控在4℃以内。同时本文对该电池组散热结构在不同质量流量下的散热效果进行探究,结果证明电池组的散热效果随质量流量的增大而加快,改变液体流动方向和进出口方式,提升液体介质的流速,是给电池组减温的一种卓有成效的冷却形式。它能够快速地使电池组恢复至正常工作状态。
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