热管和风冷结合的动力电池组热管理系统

目前，风冷及液冷电池组热管理系统的研究和应用较多，使用热管的电池组热管理系统在实际应用中很少见。热管和风冷结合的散热结构与风冷散热结构相比，可更高效地将电池内部产生的热量传递至外界，在保证电池组密封前提下，使电池组内部温度更均衡；它与液冷散热结构相比，减少冷却液体质量，避免了液冷管路漏液发生，提高电池组使用的可靠性和安全性。采用仿真软件，对热管结合风冷的散热结构进行热仿真，探究冷却风入口风速和角度、隔板材料性质及是否添加扰流板对电池组散热效果和温度均匀性的影响。仿真数据说明与原状态比较，通过增加入口风量、改变隔板材料以及添加扰流板，可使电池组最高温度和最大温差分别降低26.8%和65.9%。     

电动汽车用锂电池风冷液冷一体散热系统设计

随着重型电动汽车数量的不断增加,汽车的散热系统和电池的安全性需要更高的要求,在大功率、超负荷工况下需要尽快将汽车电池组的温度控制在合理范围内.根据锂电池的散热特性,设计带有暂存室的"双冷却室"的风冷液冷一体的散热系统,并通过ABAQUS进行仿真分析和实验验证,对比分析了新型和传统两种散热系统在不同环境温度下电池组放电时...     

滤板在车辆电池组风冷散热中的应用

针对某电动车辆拟使用的动力锂电池组进行散热优化,在已经证明添加滤板可以对电池组系统散热效果和均衡性都有提升后,为了进一步优化散热效果,改善动力电池组使用风冷散热方式时散热效果差、平均温度高、局部最高温度高、局部温差较大的问题,针对某电动车辆拟用的动力锂电池组风冷散热系统通过三维建模后使用ANSYS、Icepak进行了热力学仿真。根据仿真结果的反馈,调整滤板不同区域的开孔率,使高温处开孔率升高,低温处开孔率降低,温度分布更均匀,且平均温度也更低。为风冷电池组散热系统优化设计提供了有价值的参考。     

混合动力汽车用氢镍电池组散热系统研究

以某混合动力汽车用氢镍电池组为研究对象,建立其热模型与三维有限元模型,利用计算流体动力学软件ANS YS CFX对氢镍电池组的流场与温度场进行数值模拟分析,并在混合动力汽车循环工况下进行氢镍电池组的充放电试验。结果表明:仿真分析结果与试验结果具有较好的一致性,动力电池组能够满足混合动力汽车对电池散热性能的要求。     

热辐射对电动汽车电池组分冷散热性能的影响

为了研究热辐射对小型电动汽车电池组自然风冷散热性能的影响,利用Fluent软件对在自然风冷情况下电池组的温度场进行仿真分析。研究了辐射温度和进气温度对电池组散热性能的影响。结果表明,热辐射对电池组风冷散热性能影响较大,在电池组散热系统设计时不能忽略热辐射的影响。     

电池组交替式风冷散热结构研究

电池组热管理可以保证电池在一个合适的温度区间内放电,提出了一种使用鼓风机控制电池组内空气往复的风冷散热结构。通过增设电流控制条件判断是否开启双向鼓风机交替工作;温差控制条件控制鼓风机周期性启动间隔时间。基于FLUENT软件对锂离子电池组在恒流放电下进行了温度场仿真,结果表明:与传统的风冷模型相比,使用本风冷散热后电池温度分布均匀,电池组整体温度保持在25～45℃,最大温差保持在指定温度,保证电池处于最佳工作温度范围内。     

混合动力汽车电池组双介质冷却管理系统设计

随着混合动力电动汽车数量的不断增加,电池的循环寿命和使用安全性越来越受到重视。为降低大负荷工况下放热对电池性能的影响,需要改进电池组冷却系统。基于锂离子电池的生热原理模型,进行了风冷、液冷双介质方式下散热器的设计及仿真,计算和分析结果表明:冷却介质流速和电池组的放电倍率是影响混合动力汽车电池热性能的重要因素。根据工况调整冷却介质的比例,使电池组在最低能耗下,将最大温升和最大温差控制在合理范围内。     

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。     

动力电池组风冷散热系统优化分析

针对某电动车辆动力拟用的锂电池组通过三维建模后用ANSYS、Icepak进行了热力学仿真。结果表明,通过适当增加电池组到风扇距离,采用滤板等优化措施对电池组平均温度的降低和改善电池组均衡性都有很明显的优化,为风冷电池组散热系统优化设计提供了有价值的参考。     

混合动力汽车用镍氢动力电池组的液冷系统仿真与试验研究

针对镍氢电池组温度过高会影响其充放电性能和使用寿命的问题,设计了一种液冷型的平铺堆叠式的镍氢电池组散热系统。基于混合动力汽车对电池组的功率需求和电池生热理论,建立了镍氢电池组的三维仿真模型,利用StarCCM+软件对电池组的温度场进行数值模拟仿真分析,并在混合动力汽车试验循环工况下对镍氢电池组进行了温度场试验。结果表明:仿真和试验的温度值吻合良好,电芯热平衡时的最高温度43.35℃,最低温度40.49℃,温差3.14℃,与仿真结果基本一致,该散热系统能够较好的控制电池的温升,满足HEV用镍氢电池组的设计需求。     

电动汽车锂离子电池风冷散热结构优化设计

目前风冷散热系统得到广泛运用,但优化设计主要集中于箱体内部电池间隙大小、排列方式等,对进出口优化设计涉及较少。针对上述问题,以锂离子电池组风冷散热结构为研究对象,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算的研究方法,从电池组最高温度、最大单体电池温差、电池组标准差三个方面分析了多种进出口方向、位置、形状对电池组散热效果的影响规律。最后,结合正交优化方法综合考虑多种因素,优化散热结构,结果表明:在进出口面积不变情况下,采用侧向通风散热方式,对称分布式进出口位置间距减小至40 mm,且进出口形状为圆形时,散热效果最佳;进出口位置间距过小或横向贯穿距离过大,反而会使散热效率降低。     

混合动力汽车用氢镍电池组冷却系统研究

为解决某款混合动力汽车用圆柱形氢镍电池组的散热问题,设计了非直接接触液冷式冷却系统,建立了电池组温度场理论分析模型;利用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)仿真软件建立电池组有限元分析模型,通过仿真和实验相结合的手段获得了电池组的温度场分布。结果表明,电池组在50℃高温环境,平均充放电功率为6 kW时,该冷却系统能够使其最高温度低于45℃,并有效控制各单体电池之间温差在5℃以内,满足电池组的散热要求,防止发生热失控。     

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.     

18650动力电池组不同布置形式的热特性影响研究

针对不同布置方式的动力电池组,以圆柱锂离子电池为研究对象,建立了18650电池热力学模型,并进行了1 C和3 C下的放电实验,实验测得的截止电压和表面平均温度随放电容量的变化曲线与仿真结果基本吻合,模型准确。基于该模型,分析了电池间距大小不同、分布方式分别为对齐排列和交叉排列的电池组的电池热特性。结果表明,间距较大时,散热越好,电池平均温度越低,温差越小;间距相同时,交叉方案的散热优于对齐方案。这为动力电池组的布置和优化设计提供了重要参考。     

PHEV电池组的实时均衡控制与设计

针对并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)动力电池组单体电池存在不一致性的问题,通过对其现有的动力电池组充放电方法进行分析,以提高电池组均衡充放电效率,减少整体能耗为依据,提出了一种并联式混合动力汽车动力电池组实时均衡控制策略。利用常用的动力电池组进行了实时仿真,结果表明,与传统PHEV动力电池组实时充放电以及整体耗能方面相比,所提出的均衡控制策略有效地降低了能耗,延长了动力电池组的使用寿命,提高了PHEV动力电池组均衡充放电的效率。     

泡沫铝/石蜡PCM对锂电池组峰值温度的影响

泡沫铝/石蜡由于兼具较高相变潜热以及导热率,被认为是一种很有发展前景的散热材料。建立了电动汽车锂离子电池的三维热仿真模型,在仿真研究的基础上对电池组散热系统的电池排布与泡沫铝孔隙率进行了有交互作用的正交实验。用极差分析法和方差分析法得出这些参数及相应交互作用对电池组峰值温度的影响,确定了电池组散热系统的最优参数,仿真后的结果表明优化后的电池组散热性能良好。     

锂离子电池组风冷性能综合传热分析

采用数值模拟的方法对锂离子电池组的风冷散热过程进行研究,利用努塞尔数Nu、阻力系数f以及JF因子来表征风冷过程中的传热、流动及其综合性能,分析了空气进口速度、进口温度以及出风口位置等参数对电池组散热效果的影响.结果表明,进出风口处于同侧的电池组散热性能较异侧的好,提高进口风速和降低进口风温都能在一定程度上增加Nu数,有利于提高电池组的散热能力,然而风速增加也会导致阻力系数f增加;出风口位于同侧的模型低风速时的JF因子较高,而出风口异侧模型中,进口风速为5 m/s时,电池组的综合对流传热性能最好.     

锂离子电池储能舱风冷散热数值模拟与优化

为优化锂离子电池舱风冷散热系统,基于实际电池舱仿真模型,文中设计了电池舱风冷散热优化方案。由于锂离子电池在运行时存在热失控风险,极端情况下甚至引起电池舱起火或爆炸等安全事故。有效的电池舱风冷散热系统可以抑制电池热量的积累和扩散,然而现有的电池舱风冷系统结构简单,散热效率低。文中提出在电池舱安装导流板改变舱内温度场和流场,达到优化散热系统的目的。结果表明,在环境温度25℃、4m/s风速的条件下,对1C充电的电池舱进行风冷散热。增设一块导流板可以使电池舱内的平均温度降低2.9℃,最高温度降低4.5℃;增设两块导流板可以使电池舱内的平均温度降低5.5℃,最高温度降低8.6℃。合理的导流板布置可以优化电池舱的风冷散热系统,提高散热效率,增加电池舱运行的安全性。     

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℃。     

锂电池电-热耦合模型热管理系统仿真分析

锂离子电池的工作温度维持在适宜范围内,是保障电池安全、高效和长寿命使用的必要条件。构建符合其特性规律的锂离子电池电-热耦合等效电路模型,并对其进行离散化,通过仿真结果与实验数据对比验证了模型的精确性与可靠性。然后基于电-热耦合模型优化并行风道式散热系统的进口风速、楔形风道角、电池单体间距、表面偏移角四个参数,将并行风冷系统中四个参数数值利用正交优化法来设计实验组合,分析出各实验因素权重关系,通过较优组合结果对比得到并行风冷结构的最优参数组合,最优参数组合下的并行风冷系统使得电池组在25℃下工作的最高温度为30.72℃,温升为5.72℃,温差为4.54℃,满足电池组对工作温度的要求。