动力电池组扁管束液流热管理增效

针对电动汽车动力电池组热管理需求,设计了一种扁管束叠层液流换热结构,并通过CFD计算对比分析了添加高导热石墨膜前、后电池组冷却过程中的温变性、温度一致性和温均性等。仿真计算结果表明:未添加石墨前电池片间扁管束和单片电池表面扁管间换热一致性较好,但相同电池片上不同特征点间温度差异较大;此外,电池表面铺垫柔性石墨后电池温降速率明显增大,同时单片电池温均性得到显著提升。这表明本文设计的管束叠层液流换热结构能够保障电池组较佳的热管理效果,与整板式液体换热电池包相比进一步实现了轻量化。     

基于空气放大器的电池组冷却系统的性能研究

针对电动汽车锂离子电池组散热及温度均匀性对电池组使用性、可靠性和安全性的影响,本文以国内某汽车公司开发的纯电动汽车锂离子电池组为研究对象,基于空气放大器,根据流体力学的附壁效应,对电池组冷却系统的性能进行研究。通过用少量高压空气作为动力源,带动周围空气流动形成高压和高速气流对电池组冷却,同时利用fluent对该系统进行仿真模拟与分析。仿真结果表明,在并行通风方式下,该冷却系统电池组内的最高温度为315K,电池模块之间的最高温差为6K,系统冷却效果良好;而且随着空气放大器扩大空气流量倍数以及空气放大器数量的增加,冷却效果进一步提升;而在相同额定功率下,风扇冷却系统电池组内最高温度可达317K,电池模块之间的最高温差可达7K。该研究简单易用,冷却效果良好,具有一定的推广应用价值。     

基于Ansys Workbench12.0的磷酸铁锂动力电池温度场特性研究

针对电动汽车用磷酸铁锂动力电池温度场分布的均匀性问题,本文以某厂家生产的磷酸铁锂电池IFP36230218为例,依据仿真计算所涉及的理论,基于Ansys Work-bench 12.0软件,提出了一种通用的仿真计算过程,并分别对电池单体及模块在不同冷却条件下的温度场特性进行仿真研究,仿真结果表明,散热情况越好,电池内部温度的一致性就越好,电池寿命和稳定性越高。该研究为实际工程中测定电池温度场分布和设计、优化电池组热管理系统提供了理论依据。     

电动汽车电池热管理系统设计与分析

针对高功率、高比能的动力电池散热问题,提出结构紧凑、换热高效的制冷剂直接热传输的电池热管理系统（简称直冷式系统）. 以整车系统为背景,利用AMESim搭建空调制冷与电池热管理的耦合模型,从系统的温度响应和能耗角度,分析电池组及电池单体平均温降、温均、系统COP以及?效率. 结果表明,直冷式系统具有较快的温度响应特性,在高温高速的稳态和动态工况下都可以对电池进行快速降温,实现了较好的温均性. 在针对某一稳定工况进行能耗分析时,得出COP为4.19的较高的系统能效比,但系统的?效率为46.17%,存在进一步提升系统?效率的空间.     

电动汽车储能电池组管理系统的研制

研制一种电动汽车储能电池组管理系统 ,该系统可预测电池组剩余电量和车辆剩余里程 ,判断电池是否需要充电、是否损坏或是否因老化而需要更换 .系统能显示电池组总电压、单块电池端电压 ,显示单块电池自使用以来累计放电总量 .当电池组总电压或单块电池端电压过低 ,或电池温度过高时 ,系统能给出报警信号 .系统以微处理器为核心 ,采集并记录电池组充放电电流信号、电池组总电压信号、各块电池的端电压信号和温度信号 ,以铅酸蓄电池为例 ,较详细地探讨了电动汽车上铅酸蓄电池组剩余电量的数学模型 .系统在实验室里运行情况良好 ,达到了预期要求     

纯电动汽车直流双电源无缝切换技术

针对纯电动汽车动力电池组突然失压的问题,提出了一种基于直流双电源的无缝切换控制算法.该算法在纯电动汽车上增设一组备用电池,一旦检测到动力电池组有失压趋势,立即启用备用电池及升压电路,与动力电池组并联向负载供电,同时进一步检测动力电池组电压性能,根据检测结果决定采用动力电池组或备用电池供电线路.该算法能够实现直流双电源无缝切换,保证负载设备的安全可靠运行,仿真结果表明了该算法的可行性和有效性.     

纯电动汽车电池箱的热特性

首先利用实验和计算求得纯电动汽车动力电池的热物性参数,然后通过ANSYS有限元仿真软件,对电池组生热和散热温度场进行仿真分析,完成了电池组的散热系统设计;通过对电池箱加热和保温结构进行仿真分析,完成了加热设计和保温设计。最后,通过实验验证了电池箱散热、加热和保温设计的有效性。     

基于多物理场耦合的动力电池组热性能分析

为使某自主品牌电动汽车动力电池的热管理性能满足设计和安全要求,通过实验标定单体电池生热参数,对单体电池进行基于不同变量的热流实时耦合仿真,找到各变量对散热性能贡献度。调控风冷系统参数,通过热流实时耦合仿真考察此时电池热管理性能。结果表明:1C放电率下,当冷却空气温度为6℃,流速为13.6m~3/h时,电池热管理性能满足安全要求且在实际路试中散热性表现良好。此分析方法可有效指导动力电池的开发,对正向设计具备一定参考意义。     

蓄电池电量监测新技术

为准确了解以蓄电池为动力的电动汽车所用电池的剩余电量,在分析目前一些电池剩余电量计算方法的基础上,提出了一种利用阻抗跟踪技术的单芯片监测电池剩余电量方案.在实际设计方案中采用了TI公司的bq20z80芯片,能够在电池整个寿命周期内以高达99%的精确度计算电池组的剩余电量.在电池组处于静止状态时,通过在相应的温度下关联电池组的空载电压和充电状态可以分析出准确的电荷状态.     

混合动力车用镍氢电池的液体冷却系统

针对混合动力车用镍氢电池的散热特点,结合国内外有关电动车电池热管理的研究,提出了一套既高效又经济的采用夹套式液体冷却的电池热管理方法.对此系统的各个部件进行完整设计,通过建立单个电池基体的模型在GAMBIT中用网格把它细分,在FLUENT中进行流场的模拟仿真,结果表明此冷却系统能够保证电池组的最佳运行温度范围. 更多还原     

两种双口出风模式电动汽车自然进风散热研究

采用FLUENT软件,对不同环境温度和充放电倍率时,两种双口出风模式电动汽车动力舱自然进风散热进行研究,结果表明:电动汽车动力舱自然进风散热性能随着车速提高而改善,电池组最高温升曲线的斜率明显高于内部最大温差,表明高速气流更有利于电池组内部温度降低;不同环境温度和充放电倍率下,双口上出风口模式的电池组最高温升和内部最大温差均低于两边出风口模式,可见将两边出风口模式改为双口上出风口模式,电动汽车动力舱自然进风散热性能将得到改善．     

基于LTC6804的电池监测单元设计

为解决电动汽车中动力电池组的监测及保护问题,本文提出了一种可靠性高且实用的电动汽车电池监测单元的设计方案。以意法半导体推出的STM32F103C8T6单片机和凌力尔特公司推出的LTC6804-2芯片为核心,基于一主多从的拓扑结构,对中央处理单元、电池状态采样单元、均衡单元进行硬件电路设计,并通过编写程序驱动各单元工作,对动力电池组的电池电压、电流以及电池组温度进行监测,通过均衡保护电路,降低各单体电池不一致性对动力电池组造成的影响。实验结果表明,该设计方案具有测量精准、可靠性高、可拓展性高的优点,且生产成本较低。该研究具有较高的实用价值。     

基于微小通道波形扁管的圆柱电池液冷模组散热特性

针对圆柱动力电池的散热特点,建立一种基于微小通道波形扁管的液冷电池模组. 采用电化学热模型对该模组的散热特性进行三维瞬态分析,通过改变波形扁管的通道数和接触角对液冷结构进行优化. 10通道的波形扁管散热优势明显,增大波形扁管的接触角可以提升液冷结构的散热效率并改善电池组温度分布均匀性. 当电池模组在35 °C环境下以1 C倍率放电时,即使质量流量低至4×10^?3 kg/s,使用接触角大于40°的10通道波形扁管可将电池组表面最高温度控制在40 °C以下,同时将温差控制在5 °C以内. 在优化工况下进行实验以验证该电池模组的换热性能. 仿真结果与实验值基本一致,这验证了微小通道波形扁管的散热有效性;仿真结果可为圆柱动力电池的热管理提供参考.     

一种新型电动车电池管理系统

为了解决当前由于电动汽车充电站不足而导致电动汽车不能及时补充电量的问题,提出了一种新型电动汽车电池管理系统设计方案.针对电动汽车锂电池组的特点,提出了一种新的采集电池组电压、电流、温度数据方法;针对电动车续航里程的要求,设计了一种基于GPRS/GPS自动查找充电站并在线排队预约的解决方案,相对于之前的电池管理系统,该系统能准确估计剩余电量值,能自动智能提醒驾驶员及时补充电量以方便电动汽车的续航,大大减少驾乘人员的等待时间.     

基于修正参数的电动汽车SOC估算方法仿真

电动汽车电池管理系统中最为重要的一个指标就是电池荷电状态（SOC）的估算。针对铅蓄电池的反应机理和工作特性,提出了一种带修正参数的安时-开路电压结合法,分析了将电池老化、放电效率以及温度等参数进行修正后对估算结果的影响,在Matlab中建立了SOC估算仿真模型。仿真结果和实验结果对比表明,该方法具有较高精度,可以精确地反映动力电池组使用情况。     

圆柱18650锂离子动力电池放电及温度特性

能耗和环境问题促使电动汽车快速发展, 锂离子电池在电动汽车储能系统中具有重要的作用. 锂离子动力电池的特性与环境温度紧密相关, 倍率放电容量特性、荷电状态-开路电压曲线是反映电池基本性能的重要特性指标, 也是电池管理系统设计需要参考的重要参数. 该文对圆柱18650三元锂离子动力电池进行了相关的性能试验, 研究了单体和电池组开路电压变化规律、不同放电倍率下的电池容量和不同温度下的电池容量, 为荷电状态估算方法的研究及电池管理系统设计积累了数据.     

混合动力汽车电池性能影响因素分析与试验

以某混合动力电动汽车软包锂电池为对象,试验研究了温度和荷电状态(SOC)对电池容量、直流内阻、开路电压的影响规律,分析了电池使用寿命的影响因素。对大批量锂电池性能参数进行数理统计分析,研究了电池性能参数的一致性和相关性。研究结果表明:温度过高过低都会引起电池内阻增大和电池容量下降,从而降低电池寿命。SOC过高、过低同样会引起电池内阻增大,开路电压剧烈变化,不仅降低电池寿命还会削弱电池使用效率。批量电池性能参数存在一定相关性,其一致性受电池数量的影响较大。电池数量、使用温度和SOC使用范围的优化不仅可改善汽车动力性能,还能显著提高混合动力电动汽车使用寿命。     

蓄电池管理系统在电力系统一体化电源中的应用

为提高电力系统一体化电源中蓄电池组监测管理技术,本文采用Linear公司的电池监测芯片LTC6803和ST公司的32位微控制器STM32F105,提出了一种电池管理系统(battery management system,BMS)设计方案,同时对其硬件电路和软件进行设计,并在实验室条件下进行仿真分析及数据实测。仿真结果表明,所设计的电池管理系统对电池状态能精准的实时监测,还可以对一体化电源中蓄电池组的电压、充放电电流、温度及电池剩余量(SOC)等参数进行精确的实时监测和数据分析,并能在蓄电池组非正常状态时进行及时报警和保护动作,保证了电池组的安全,延长了电池组的使用寿命。     

基于CFD分析的电动汽车电池包加热方法

锂离子电池对温度环境要求严苛,在低温下常出现失效、寿命衰退等现象. 因此,为电池包设计高效、均匀且节能的加热方案,成为电动汽车在北方环境下发展的关键. 引入计算流体动力学（CFD）的仿真计算方法,并采用多孔介质理论对电池包中电池模块进行简化分析,对电动汽车电池包在加热过程中的温升特性进行仿真分析计算,将仿真计算结果与实测数据进行对比验证,证明所采用的仿真方法及多孔介质简化模型可有效应用于电动汽车电池包的加热方案评估. 根据分析结果对加热方案提出修正,并设计分块化的加热方案,即对局部加热功率进行控制. 计算结果显示,优化后的分块加热方案,在总体功率降低167 W（约7%）的情况下,仍然可在50 min内将电池包从?13 °C加热到5 °C,并且将电池包中电池区域最大温差控制在5 °C以内.     

电池排布方式对21700锂电池相变热管理系统的影响

以21700锂离子电池组为研究对象,对不同排布方式下的锂电池分别控制电池间距、对流换热系数和相变材料(PCM)导热率,并对其进行有限元仿真。研究了电池间距、对流换热系数和PCM导热率对相变电池热管理系统(BTMS)下不同排布方式(长方形、四边形、六边形)的电池组温度场的影响。结果表明：当电池间距为4 mm和6 mm时,3者具有近似的最高温度,而当电池间距为2 mm和1 mm时,长方形排布的电池组最高温度最大,在2 mm时长方形排布的电池组最大温升分别为四边形排布下和六边形排布下的电池组的105.86%和108.25%,而3者的温差均随间距增大,总体呈现出变小的趋势;在不同的对流换热系数下,长方形排布的电池组最高温度总是最大而四边形最小,随着对流换热系数的增大,3者温差呈现出变大的趋势;随着PCM导热系数的增大,3者的最高温度均不断下降且下降速率越来越小,在5种不同PCM导热系数下,长方形排布的电池组最大温升平均是四边形排布和六边形排布电池组的105.31%和106.02%,3者的潜热储热阶段的温差均有减小,显热阶段对长方形和六边形的温差没有影响,四边形的温差却不断增大。综合考虑最高温度...