電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾硪豪湎到y(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2024-07-07 06:12
十九大報(bào)告指出新時(shí)代我國社會的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。而隨著人們生活水平的提升,人們對汽車的需求激增,近年來環(huán)境污染與能源緊缺的問題日益突出,為了使汽車采用更加清潔的能源,問世于19世紀(jì)的電動(dòng)汽車得到了人們的青睞,并得到了大力的發(fā)展。然而,電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)難題是其核心部件動(dòng)力電池,動(dòng)力電池的能量密度、循環(huán)壽命、使用性能等等都制約著電動(dòng)汽車的性能,影響著電動(dòng)汽車發(fā)展和應(yīng)用。而影響動(dòng)力電池性能的決定性因素是其工作時(shí)的溫度,當(dāng)動(dòng)力電池長時(shí)間在過低或過高溫度下工作時(shí),其化學(xué)性能、使用壽命和續(xù)航里程都會大幅下降,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生熱失控,導(dǎo)致電動(dòng)汽車起火。因此,對動(dòng)力(鋰離子)電池模組的熱管理進(jìn)行研究具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義,其中熱管流道結(jié)構(gòu)研究對溫度控制和溫度一致性具有關(guān)鍵性影響。本文以磷酸鐵鋰電池為研究對象,采用液冷系統(tǒng)散熱方式;根據(jù)動(dòng)力電池的工作原理和傳熱特性,建立電池?zé)崮P?并對電池模組的溫度場進(jìn)行仿真計(jì)算;針對冷卻板結(jié)構(gòu)、尺寸以及位置分布對電池模組的溫度影響進(jìn)行研究,通過實(shí)驗(yàn)與理論分析對比驗(yàn)證其散熱效果的有效性,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種可有...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 動(dòng)力電池—鋰離子電池
1.2.1 鋰離子電池的分類與發(fā)展前景
1.2.2 鋰離子電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究
1.3.1 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的功能
1.3.2 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類
1.4 動(dòng)力電池?zé)崮P脱芯楷F(xiàn)狀
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 鋰離子電池的基本特性和熱物性參數(shù)計(jì)算
2.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
2.1.2 鋰離子電池的工作原理
2.2 鋰離子電池的生熱機(jī)理
2.3 鋰離子電池的傳熱特性
2.4 鋰離子電池的內(nèi)阻特性與測定
2.4.1 鋰離子電池的內(nèi)阻特性
2.4.2 磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻測定
2.5 鋰離子電池?zé)嵛镄詤?shù)計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
3 鋰離子電池組液冷系統(tǒng)建模與仿真
3.1 電池包概述
3.2 計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論
3.2.1 CFD概述
3.2.2 CFD的控制方程組
3.2.3 CFD在電池?zé)岱治鲋械膽?yīng)用
3.3 動(dòng)力電池模組的仿真
3.3.1 鋰離子電池模組散熱模型
3.3.2 有限元分析模型網(wǎng)格劃分
3.3.3 電池模組仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.4 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 液冷系統(tǒng)冷卻板設(shè)計(jì)與研究
4.1 冷卻板的選型理論
4.2 冷卻板的基本模型
4.3 冷卻板結(jié)構(gòu)因素對溫度場的影響
4.3.1 流道類型對溫度場的影響
4.3.2 流道出口寬度對溫度場的影響
4.3.3 冷卻液進(jìn)口質(zhì)量流量對溫度場的影響
4.3.4 新型流道變結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)流道結(jié)構(gòu)的比較分析
4.4 冷卻板對稱性對溫度場的影響
4.4.1 冷卻板流道對稱性的影響
4.4.2 冷卻板安裝位置對稱性的影響
4.5 本章小結(jié)
5 液冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.2 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器件選型
5.2.1 水泵
5.2.2 溫度傳感器
5.2.3 開發(fā)板
5.3 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 新型冷卻板性能實(shí)驗(yàn)研究
5.3.2 冷卻板對稱性實(shí)驗(yàn)研究
5.3.3 熱管理液冷系統(tǒng)控制策略的評估
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)與創(chuàng)新
6.1.1 論文總結(jié)
6.1.2 論文創(chuàng)新
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果)
致謝
本文編號:4003275
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 動(dòng)力電池—鋰離子電池
1.2.1 鋰離子電池的分類與發(fā)展前景
1.2.2 鋰離子電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究
1.3.1 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的功能
1.3.2 電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分類
1.4 動(dòng)力電池?zé)崮P脱芯楷F(xiàn)狀
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 鋰離子電池的基本特性和熱物性參數(shù)計(jì)算
2.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
2.1.2 鋰離子電池的工作原理
2.2 鋰離子電池的生熱機(jī)理
2.3 鋰離子電池的傳熱特性
2.4 鋰離子電池的內(nèi)阻特性與測定
2.4.1 鋰離子電池的內(nèi)阻特性
2.4.2 磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻測定
2.5 鋰離子電池?zé)嵛镄詤?shù)計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
3 鋰離子電池組液冷系統(tǒng)建模與仿真
3.1 電池包概述
3.2 計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論
3.2.1 CFD概述
3.2.2 CFD的控制方程組
3.2.3 CFD在電池?zé)岱治鲋械膽?yīng)用
3.3 動(dòng)力電池模組的仿真
3.3.1 鋰離子電池模組散熱模型
3.3.2 有限元分析模型網(wǎng)格劃分
3.3.3 電池模組仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.4 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 液冷系統(tǒng)冷卻板設(shè)計(jì)與研究
4.1 冷卻板的選型理論
4.2 冷卻板的基本模型
4.3 冷卻板結(jié)構(gòu)因素對溫度場的影響
4.3.1 流道類型對溫度場的影響
4.3.2 流道出口寬度對溫度場的影響
4.3.3 冷卻液進(jìn)口質(zhì)量流量對溫度場的影響
4.3.4 新型流道變結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)流道結(jié)構(gòu)的比較分析
4.4 冷卻板對稱性對溫度場的影響
4.4.1 冷卻板流道對稱性的影響
4.4.2 冷卻板安裝位置對稱性的影響
4.5 本章小結(jié)
5 液冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.2 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器件選型
5.2.1 水泵
5.2.2 溫度傳感器
5.2.3 開發(fā)板
5.3 熱管理液冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 新型冷卻板性能實(shí)驗(yàn)研究
5.3.2 冷卻板對稱性實(shí)驗(yàn)研究
5.3.3 熱管理液冷系統(tǒng)控制策略的評估
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 論文總結(jié)與創(chuàng)新
6.1.1 論文總結(jié)
6.1.2 論文創(chuàng)新
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果)
致謝
本文編號:4003275
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