改进液冷板结构后CTP动力电池包的热特性

液冷板结构对新能源汽车动力电池包的温度均匀性具有显著的影响。针对传统“口琴管”液冷板存在均温性差、漏液风险高等不足,改进液冷板设计。通过流-热耦合仿真方法研究了改进的“凸包”、“纵向”和“横向”流道的三种液冷板结构对CTP动力电池包低温加热及驱动耐久冷却工况下传热性能的影响,结果表明,采用“横向”流道结构液冷板,在低温加热工况下,电池包最大温差较采用“纵向”和“凸包”流道结构液冷板分别低7.8和4.4℃;在驱动耐久冷却工况下,电池包最大温差较采用“纵向”和“凸包”流道结构液冷板分别低1.6和0.8℃。通过台架实验对采用“横向”流道结构液冷板的电池包进行热工况验证,电池包最大温差在低温加热工况下不高于7℃,在驱动耐久冷却工况下不高于4℃。这表明“横向”流道结构的液冷板具有良好的热管理性能。     

基于Abaqus电池包箱体结构的优化与振动特性分析

对某一动力电池包箱体进行材料与结构的优化，通过Abaqus对电池包箱体进行了模态分析、随机振动分析和静载分析，将优化前、后的仿真结果进行了对比。结果表明，优化后的电池包箱体质量降低了75%、一阶固有频率远离激励信号的频率，箱体的刚性得到了提高。从材料的选择到产品的成型分析进行了介绍，阐述一种动力电池包箱体的轻量化设计，可以为其他轻量化材料在电动汽车领域的应用提供一种思路。     

基于主被动冷却耦合的棱柱电池热管理系统研究

随着电动汽车电池包容量的增加和电池单元能量密度的提高,电池的热管理已经成为当前电动汽车设计制造过程中的重点和难点。本文基于单个电池单元和电池模组逐级热分析的方法,在电池模组的热管理系统中,引入液冷板作为主动式制冷,同时采用风冷和均热板作为被动式制冷。首先,通过对单个电池单元进行细致建模,计算得到不同电池单元放电倍率下的产热量。然后,对组装成的电池模组进行主动和被动热管理系统的建模。接着,分别对两种不同的热管理系统—风冷与液冷耦合系统、液冷与均热板耦合系统进行最高温度和温度均匀性的模拟仿真,并选择冷却性能更优的结构。最后,对选定的热管理系统在不同质量流量下对系统冷却效果的影响进行优化设计。研究结果表明,随着冷却液流量的增加,最高温度呈现下降趋势,且在2.125 L/min之后冷却效果趋于平缓。综合考虑冷却效果和系统能耗,2.125 L/min的进口流量是在液冷与均热板耦合系统下的最佳选择。     

梯次利用电池储能系统集成及控制策略研究

针对不同规格、不同批次退役动力电池包在重组过程中的一致性差异问题,基于某电站的实际项目需求,对梯次利用电池储能系统(BESS)的集成设计进行了介绍,降低电池成组难度,确保电池可靠运行.考虑不同退役电池包的充放电特性与一致性差异,提出了基于荷电状态(SOC)的充放电功率实时调整策略,在确保电池安全运行的前提下最大限度的利用电池存储的能量.最后通过实际测试验证了控制策略的有效性.     

锂离子电池温度特性的研究

动力蓄电池作为纯电动汽车的动力来源,是提高整车性能和降低成本的关键一环,其温度特性直接影响电动汽车的性能、寿命和耐久性。针对锂离子电池在低温环境下放电容量低及单体之间温度不均匀的问题,合理设计了电池包结构,选择合适的热管理方式,保证电池包内各个单电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性。     

某纯电动低速车的电池箱设计与分析

阐述了国内目前纯电动乘用车的发展现状,以国内某纯电动乘用车电池箱体的设计开发为背景,介绍了电池箱系统开发中的箱体设计、模组设计、液冷系统设计、电气系统设计以及箱体内部布置等;并运用Ansys软件对电池箱结构进行了静强度分析与扫频振动分析。结果表明:电池箱在颠簸工况下,最大应力值为77.8Mpa,最大位移量为0.44mm,安全系数较高;电池箱一阶振动频率为30.21Hz,高于电池箱设计频率22.2Hz,能够避免发生共振;共振频率中的第3阶模态会使得电池箱体产生最大应力值与变形量。     

导热硅胶形状对液冷式电池组热性能影响研究

随着电动汽车能量密度的增加以及充放电功率水平的提高,动力电池热问题日益突出,电池热管理系统设计显得尤为重要。从动力电池组应用场景出发,建立了液冷式电池组有限元模型并仿真分析了4种导热硅胶形状对电池组热性能的影响。研究发现,随着导热硅胶与电池组接触面积的减少,电池组温度有所上升,但温差较小。相比于常规设计方案,改短设计方案在电池组温度略微上升的条件下温度均匀性改善明显,可以为电池热管理系统设计提供参考。     

VDA方形动力锂电池生热特性仿真分析与研究

研究动力锂电池的生热特性是解决纯电动汽车电池包散热问题的前提,运用ANSYS有限元仿真软件,对车载VDA(德国汽车工业联合会)高能量密度卷绕式方形电池单体进行生热温度场仿真分析,模拟了在不同放电倍率和环境温度条件下,电池温度场的变化。结果表明,在自然对流换热条件下,随着环境温度增加,放电倍率增大,电池温升明显;电池的温差随着放电倍率的增加而增加,而随着环境温度的增加反而降低;电池内核温度最高,对比层叠式电芯热模型,卷绕式电芯的热量从几何中心向四周均匀分散。     

混合动力汽车用锂电池组散热系统研究

电池包由于充放电倍率高,内阻大,电池热负荷高,温度不均匀,严重影响电池的电化学性能、循环寿命、安全性和可靠性。设计了一款用于混合动力汽车用风冷电池包散热结构,并通过STAR-CCM+软件模拟了流场与温度场,达到设计目标。在此基础上,对电池包进行热平衡台架试验。仿真结果与试验结果一致,电池包的最大温差为3℃,最高温度为26.5℃。     

一种新型动力电池组能量均衡系统研究

针对动力电池组因受生产制造工艺差异和工作环境复杂等因素影响造成电池间离散度逐步显现、性能下降等不良现象的问题,提出一种结合单体电池间被动均衡、电池包间主动均衡的新型动力电池组均衡系统。系统分别以单体电池平均电压、电池包平均电压为控制目标,确定电池能量转移路径以进行电压均衡。最后在Matlab/simulink中建立锂电池模型和均衡电路模型进行仿真验证。仿真结果表明,所述串联电池组均衡系统能在电池组静置期间、充放电期间进行高效均衡,是一种全方位的电池组均衡技术,可以有效解决动力电池组状态逐渐离散的问题。     

某纯电动客车电池箱体结构优化分析

电池箱体是系统电池能源的载体,其结构优劣性直接影响电池的安全性能,同时对电池箱进行结构优化,可以使整车系统的重量降低,提高能量密度。本文提出一种模具冲压结构箱体,并采用Creo Parametric进行三维建模,同时利用有限元对该结构进行疲劳和振动的模拟分析。通过分析预测新型结构电池箱体的疲劳强度和寿命,从而为电池箱的安全设计提供重要依据。     

动力电池性能异常衰减的原因及机理分析

通过对搭载在一汽某款插电式混合动力乘用车上行驶不同里程的两个电池包的性能数据分析发现:续航行驶里程较短的电池包容量和一致性比续航行驶里程较长的电池包差。对电池包中单体电池电压的极差和标准差等数据进行进一步分析,确认里程短电池包中第65号单体性能异常。用内短路预测方法,从机理层面确定该单体出现内部微短路。个别电池短路影响了电池包容量性能。     

液冷储能电池冷却系统的研究∗

当前储能电池的冷却以风冷散热为主,但风冷散热存在电池组散热效率低、系统噪声大、产品环境适应性 差等问题,给储能系统的推广应用带来了挑战.液冷系统具有换热系数高、比热容大、冷却速度快等优点,可将储能 电池组温升控制在更小范围内,有助于延长电池组的循环寿命.因此,更高效的储能液冷冷却系统成了工程技术人员 争相研究的新课题.通过研究锂离子电池的温度特性、冷却系统原理、不同冷却设备的特点等,提出了一种液冷储能 电池冷却系统方案,为储能电池的液冷冷却提供借鉴.     

风冷式车用锂离子动力电池包热管理研究

利用CFD软件对串行风冷式18650圆柱锂离子动力电池包的散热效果进行研究,探究了电池排布方式、电池间距及进风口风速对电池包温度场分布的影响,并设计实验对仿真模型进行了验证。仿真结果表明:当电池以2 C放电时,采用顺排排布的方式布置电池最有利于电池组的散热;减小电池间距可以抑制电池组的最高温度,当电池间距为4mm时电池组的温度均匀性达到最优;提高进风口风速能显著提升电池包的散热效果,当风速达到4 m/s时,电池组的最高温度为307.2 K,满足设计要求。     

5V高电压锂离子电池阴极材料研究进展

先锂离子二次电池是在当今社会有着非常重要应用的能量储存一转换设备。随着电池材料性能的不断改进,锂电池也越来越可能取代石油等传统燃料而为汽车等交通工具提供动力。但是,要最终达到这一应用目标,要求电池材料有更高的能量密度,这也成为最近几年各国争先突破的研究热点。本文综述了5V高电压高能量密度锂离子二次电池阴极材料的最新研究进展,阐述了发展高电压高能量密度锂离子二次电池材料所面临的重要问题和挑战,并系统地总结了几种最有潜力的5V高电压阴极材料的研究进展。     

基于改进Buck-Boost的分层均衡电路研究

针对传统Buck-Boost均衡电路在电池数量增多时,会造成均衡时间长,效率低等问题,提出了一种改进Buck-Boost的分层均衡电路拓扑结构。该均衡电路在组内电池与电池或电池组与电池组之间采用双向Buck-Boost均衡器,利用电感储存和传递能量,在组间两电池包之间采用外加外部电源的反激式变压器进行不同程度的充电来达到均衡。以电池的荷电状态（SOC）作为均衡变量,在MATLAB/Simulink中搭建了8节串联锂电池组仿真模型,4节串联电池为一个电池包,两个电池包之间采用组间均衡,设置8节电池直接均衡为对照组。结果表明：在静置状态下,分层均衡所需时间比直接均衡快9.18%,且均衡后分层均衡的容量比直接均衡高1.1%。在外加电源下,能较快将电池组充满电,验证了所提均衡电路的有效性。     

电动汽车电池包温度控制系统研究

以电动汽车的动力电池包温度控制系统为研究对象,通过使用辅助装置对电池包温度进行调节,以增强其对外界环境温度的适应能力,达到提升续航里程、延长电池单元使用寿命的目的。提出的温度控制装置以防冻液作为热交换载体,在设计中引入了Chiller热交换器,并匹配电池换热板,实现对电池包的温度调节功能。电池包液体温度调节装置的工作原理,以及Chiller热交换器及换热板的结构特点是研究的重点。应用上述理论开发出一整套电池包温度调节系统,并搭载在实车上,在环境模拟实验室内进行性能测试,对上述理论及产品的实际使用效果进行论证。     

动力锂离子电池运输安全性探讨

国内外制定了严格的锂电池运输规则,但未从根本上解决动力锂离子电池运输安全性问题,且存在较多漏洞,造成极大的动力锂离子电池运输需求与运输安全的矛盾。分析动力锂离子电池运输规则与标准,结合动力锂离子电池的特性,阐述运输过程中高能量密度动力锂离子电池引发事故后导致损失大、低成本运输包装防护不到位、操作隔离困难、一致性评价欠缺和高电压危害被忽视等风险。提出在运输实践中发现问题,通过动力锂离子电池全生命周期内各方共同参与,尤其设计阶段应更多考虑运输安全问题,且各方共同承担安全责任来解决这些问题。     

一款纯电动乘用车电池箱体的设计

本文以国内某款纯电动乘用车电池箱体研发为背景,介绍了该电池箱体的结构设计及强度分析,并且浅析了开发过程中需要注意和重视的问题,提出了有效的解决办法。希望文中的相关论述能够为纯电动动力汽车电池箱体的设计研发提供一些借鉴和参考。     

基于有限元仿真的动力电池包机械性能分析

电池包在整车行驶过程中会受到挤压和冲击载荷的作用,在产品设计开发阶段,基于正确的有限元仿真分析可以有效地考察电池包箱体和零部件是否满足机械性能要求。建立了电池包精细化有限元模型,通过对比电池包扫频实验和有限元模态分析结果,可以获得准确的有限元模型,并利用有限元仿真分析手段分别对电池包进行了两个水平方向的挤压和竖直方向机械冲击分析。