锂离子电池组风冷散热仿真与优化

建立锂离子电池组的强制风冷散热结构初始几何模型,并进行CFD仿真条件和参数设置。利用FLUENT对该模型进行2 C放电倍率下的空气流场和温度场仿真分析。为了验证仿真结果的准确可靠性和评价仿真模型的合理性,搭建了锂离子电池组的温度测试实验平台进行验证。结果表明,仿真模型与实验模型的温度变化趋势较吻合,说明CFD仿真模型较合理有效,仿真结果较可信。在此基础上,通过对进风角度、出风角度和电池间距三个结构影响因素进行单因素分析,得到优化模型,与初始模型相比,其电池组最高温度和温差分别降低了1.859和0.363 K。     

动力锂离子电池热行为研究与风冷散热优化设计

发展新能源汽车是我国应对气候变化、缓解石油等不可再生能源枯竭的有效举措。动力锂电池作为新能源汽车的核心技术直接决定了其可靠性,安全性和续航性能。为此,建立了磷酸铁锂动力电池组(方形)的三维仿真模型,对单体电池以及动力电池组的产热行为和风冷散热特性进行仿真模拟,并对电池模块的散热结构进行优化设计。结果表明,在环境温度为20℃,风速为5 m/s,电池组顺排排布,且Y方向和X方向间距分别为32和4 mm时,风冷散热效果最好。     

基于风冷散热的锂电池热管理数值模拟研究

圆柱形锂离子电池布置方式和热物性参数对电池的热特性及安全性具有重要影响.首先建立了18650型LiFePO4单体电池产热模型以及电池组散热模型,分析了排布方式、电池间距等电池模块几何参数以及径向导热系数等热物性参数对电池模块散热特性的影响.结果表明,电池的间距越大,其平均温度越低,温差越小,散热效果越好;单就冷却效果而...     

锂离子电池组风冷散热结构的优化

建立锂离子电池组风冷结构初始模型,采用计算流体力学(CFD)理论,用Fluent软件进行温度场和流场仿真。根据仿真结果,考虑进风角度、出风角度和电池间距等3种因素,基于正交试验进行多目标优化。以电池组最高温度和温差的最小化作为目标,经多次迭代计算,得出局部最优方案:进风区域左端高度为9 mm(进风角度2. 74°),出风口高度为28 mm(出风角度2°),电池间距公差值为0. 4 mm。与初始模型相比,优化模型的电池组最高温度降低9. 55%,温差下降25. 89%。     

储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化

基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化.首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYS Fluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性.接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流...     

锂离子电池组管理系统硬件电路设计与台架试验

以某型纯电动轿车用60Ah磷酸铁锂电池组为研究对象,进行了电池管理系统的开发及台架试验工作;系统分别利用LTC6802芯片实现了底层信息采集模块,利用分压原理实现了高压采集与绝缘电阻检测模块,利用MC9S12XDP512芯片实现了顶层数据处理及与整车信息交互模块。台架试验结果表明,所设计的管理系统能够实时地对电池组各运行状态进行监控及运算处理,并与整车控制器进行可靠的信息交互。     

锂离子电池组管理系统硬件电路设计与台架试验

以某型纯电动轿车用60Ah磷酸铁锂电池组为研究对象,进行了电池管理系统的开发及台架试验工作;系统分别利用LTC6802芯片实现了底层信息采集模块,利用分压原理实现了高压采集与绝缘电阻检测模块,利用MC9S12XDP512芯片实现了顶层数据处理及与整车信息交互模块。台架试验结果表明,所设计的管理系统能够实时地对电池组各运行状态进行监控及运算处理,并与整车控制器进行可靠的信息交互。     

车用锂离子动力电池风冷散热系统研究进展

锂离子电池作为电动汽车动力电池首选,维持其工作在最佳温度范围需要应用散热系统。针对常用的风冷散热系统,阐述了不同类型的特点,综述了国内外在电池内部流道、进出风口结构、冷却空气流体参数等方面开展的仿真与实验研究,以及采用优化算法和优化策略,改善电池内部温度和温差的优化设计研究。为克服风冷散热系统冷却效率低及密封性不足的问题,基于风冷散热系统的混合冷却系统被研究者广泛提出。     

储能用LiFePO4锂离子电池的热安全特性

以方形磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池为对象,研究充放电倍率、环境温度对电池性能的影响,确定电池热生成速率与荷电状态(SOC)的关系式.为寻找热安全的温度阈值,开展电池热失控实验.在适宜的温度区间(25～40℃)工作时,电池的热性能良好,内阻和热生成随着环境温度的升高而变小;电池正极极耳温度要高于负极极耳,正极极耳...     

退役锂离子动力电池储能系统风冷热管理仿真

为研究退役动力电池储能再利用过程的热管理方法和运行方案,基于退役锂离子动力电池储能系统,设计了风冷热管理的方案和运行策略。建立了舱内退役电池簇的数学物理模型。仿真了不同风量下磷酸铁锂(LFP)电池簇和三元镍钴锰(NCM)电池簇的温度分布,对比分析了有无风冷热管理时电池簇的热行为。结果表明:风冷热管理能满足适宜退役动力电池正常工作时的温度范围;对于磷酸铁锂电池簇和镍钴锰电池簇,增加风冷系统后,簇内电池最大温差可由无风冷时的10 K降低至4 K左右,电池的最大温升由30 K降低至10 K左右。该研究可为退役动力电池储能系统的高效热管理提供借鉴。     

聚合物锂离子电池温升及散热特性研究

对聚合物锂离子电池组在大功率输出过程中,由于内阻功耗引起的温升特性建立最大温升和最小温升模型,并对叠片式散热建立数学模型并进行了数值计算。通过分析研究得知,电池组的温升效应明显,采用适当散热布置时,电池内部的温升效应可以得到有效抑制。     

车用锂电池散热方法研究

综述了锂离子电池冷却方式的最新研究进展,包括风冷、液冷、相变冷却和热管冷却,并分别对每种冷却方式进行了归纳与分析。指出了目前研究的不足之处,多从冷却效果出发,较少考虑系统的质量、能效,及是否有利于电池箱体在整车内的布置等。提出了未来锂离子动力电池热管理系统的研究方向,为后续研究提供参考。     

锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命.针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式.搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构.     

泡沫铝对电动汽车电池模块散热的研究

针对目前电动汽车电池组热管理系统存在的不足,提出了利用泡沫铝对锂离子电池组散热的创新模式。建立了电动汽车电池模块的散热模型,验证了利用泡沫铝对电动汽车电池组散热的有效性与可行性,且随着泡沫铝填充长度的增加,电池最高温度下降越多,最大温差先减小后增加。并发现孔隙率对电池的最高温度影响不明显,但孔隙率越小,最大温差越小,即电池间温度越均匀。     

锂离子电池充电管理及电池容量测量研究

锂离子电池的充电分为线性充电和开关式充电,主要解决充电过程中的效率问题和热问题,对两种充电方式的优缺点进行了比较。在此基础上,为了利用充电状态信息对未来的过程进行监测,进行了电池容量的测量研究,主要解决充电所需时长、实时充电状态、现有容量下电池的续航时间等问题。     

锂离子动力电池的散热及优化

基于锂离子电池对温度的敏感性,采用往复流对电池散热温度场进行仿真分析和优化,探究温度及温差对电池使用性能和安全性能的影响。根据电池组在不同环境温度下的仿真结果,制定散热控制方案并进行实验验证,其结果表明:优化后电池的温度均匀性明显提高,电池温度和温差可控制在电池使用的理想区间。     

基于Fluent的锂离子动力电池箱二维热模拟

根据单体锂离子电池的生热模型估算生热率,并使用CFD软件对35 Ah动力锰酸锂强迫风冷电池箱建立二维有限元模型求解,得出温度分布结果与流场分布结果。对该电池箱内的温度进行了实验测量,对比分析了模拟和实验的结果,结果表明二维模拟结果与实验结果较为吻合,可用来初步研究电池箱内的温度分布。通过分析现有箱体内部温度分布情况,提出了电池箱散热设计的优化措施。     

锂离子电池管理系统充电策略及其温度影响

对锂离子电池管理系统充电策略与温度的关系进行了研究。在介绍锂离子电池特性的前提下,对锂离子电池的保护方法进行了阐述。根据锂离子电池的保护方法,对其充电策略进行了阐述,并研究了温度对充电策略的影响,较好地阐释了锂离子电池管理系统中充电策略的选取和温度控制对锂离子电池保护的重要性,为具体电池管理系统的研究与开发提供了一定的理论基础和思路。