冷却和蓄热结合的动力电池组热管理系统模型

针对当前电动汽车动力电池组的相变冷却问题,设计了一种将冷却、导热和蓄热结合的电池热管理系统。创建基于相变材料熔化实验验证的电池组及其热管理系统仿真模型。通过对模型中不同电池间距、不同导热结构、不同蓄热结构的冷却效果模拟,得出了优化模型参数,分析了优化模型在低温情况下的保温效果,验证该结构设计的电池组及热管理系统冷却与保温功能良好。     

电动汽车电池组热管理系统的研究进展

电动汽车的性能和成本很大程度上取决于动力电池组的性能和使用寿命,而电池组的性能和使用寿命又受到电池组热管理系统的影响.介绍了国内外关于电池组热管理系统的研究进展,包括动力电池组的冷却和加热两个方面,重点分析了各种已被采用和还在研究中的冷却和加热方法,以此为基础,提出了热管理系统有待提高之处,为后续研究提供参考.     

MH/Ni电池组热管理的数值模拟与应用试验

采用三维数值模拟的方法,研究了电动汽车实践中的两种MH/Ni电池组结构热管理的通风冷却效果。根据三维温度场、速度场、压力场的计算,分析了温度场不均匀和流动回流的因素,并提出了结构改进建议。这两种类型热管理系统在电池组台架试验及混合动力电动车示范运行试验中的运用结果表明:电池组内温度极差小于5℃,系统冷却效果良好。     

混合动力车用锂电池液体冷却散热器结构设计

通过建立锂电池的热模型,分析了锂电池在不同倍率放电时的发热量。在液体冷却方式下对锂电池组进行了散热设计,模拟散热器在电池组1 C、3 C、5 C放电时流体温度和流量变化情况下的散热性能。仿真结果表明:采用液体冷却能有效降低电池组温度,电池之间的温度一致性好,但在大倍率放电时,单体电池内外温差比较大;而在不同工况下通过改变入口质量流量和优化设计,可以减小电池内外温度差,使电池工作在合理的温度范围内。     

储能用锂离子电池组热管理结构设计

利用风扇强制对流换热,对储能用锂离子电池组进行热管理结构设计和性能研究。通过利用软件STAR-CCM+的包面、多面体网格生成及其求解等功能,对热管理结构设计进行数值模拟,分析了电池散热结构的温度场和流场分布情况,结果表明:电池箱具有良好的温度一致性,系统冷却效果良好。     

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。     

基于液体的动力电池热管理系统性能研究

为延长电池使用寿命,提高电池安全性,需要对电池进行热管理。电动汽车动力电池热管理系统在理论分析、仿真建模、实验验证基础上开展设计工作,综合考虑了电池产热原理、产热模型、发热功率后,确定了基于液体的热管理模式。使用CFD软件对所设计系统进行仿真和分析,并对工程样机热管理有效性进行了实验验证。     

汽轮机停机快速冷却技术的研究

汽轮机停机后用压缩空气强迫冷却是合理的冷却方式。本文用数值模拟的方法研究了冷却空气在内外缸间的流量分配及其温度控制规则等问题，对快冷系统设计有一定参考意义。     

电子冷却热沉基板的三维数值优化

热管理问题对于电子装置或设备的长期可靠运行而言非常重要.以往,大量研究致力于优化用来移除电子装置废热的热沉结构,很少分析热沉基板作用.此处通过详细的无量纲化三维数值传热模型,探索不同的对流换热边界条件下可能的最优基板厚度.经计算,获得了不同换热机制下热沉与热源面积比和最低热阻间的关系,并对此进行讨论.另外还给出了这3个参数之间的简单拟合关系式,用于指导热沉的设计.     

串联锂离子电池组仿真技术研究

在电动汽车车载电池、电池储能系统等应用中,由于单体电池性能和参数的限制,为满足电压需求将电池串联使用。选取锰酸锂电池的Thevenin等效电路模型,在实验基础上识别模型状态参数,建立了单体及三种串联电池组的计算机仿真模型并进行对比分析,串联电池组充放电实验的仿真结果说明了将串联电池组等效为一个电池的误差最大。进一步结合电池参数数理统计提出一种实现大规模串联电池组仿真的方法,16模块串联的电池组实验验证了其精度,为电动汽车整车仿真、电池储能系统实时数字仿真的电池模块提供一种仿真方法。     

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...     

电动汽车电池仓内温度场数值模拟

利用FLUENT软件建立相应的数学模型,对不同尺寸的电动汽车电池仓内温度场进行模拟计算,得到了电池仓的最佳尺寸。在此条件下改变电池仓的送风温度,对比电池的温度场变化,获得了最佳送风温度,为电动汽车用锂离子电池仓的温度优化提供理论依据。     

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。     

纯电动汽车用锂离子电池热管理综述

动力蓄电池热管理系统(BTMS,Battery Thermal Management System)对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。通过文献研究分析了锂离子电池工作原理、高温及低温条件下的产热原理,总结目前纯电动汽车用锂离子电池的强化传热措施,并提出了空调制冷中分水冷电池包和风冷电池包的方案,并且说明了集两种热管理方式为一体的热管理系统是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。     

基于均匀设计的电池组液冷结构多目标优化

为了获得动力电池组蛇形液冷结构的合理参数,提出了一种均匀设计法、BP神经网络算法以及多目标遗传算法相结合的动力电池组液冷结构优化设计方法。首先进行了单体电池温升试验,对电芯仿真计算模型进行了验证,为均匀设计试验与参数处理的数据准确性提供支持。然后以电池组温差与液冷结构压降为设计目标,以冷却液入口质量流量、冷却液入口口径及液冷管管道宽度为设计参数,通过均匀设计试验进行CFD仿真,获取液冷结构具体参数,并通过BP神经网络算法进行训练获得设计目标与设计参数之间代理模型。最后通过NGSA-Ⅱ多目标遗传算法对该代理模型进行计算获得Pareto解集,根据工程经验选取Pareto最优解进行优化结果验证和优化前后仿真结果对比。仿真结果表明：电池组最高温度降低5.06℃,降幅为14.3%;电池组最大温差降低4.88℃,较优化前下降51.5%;液冷结构压降上升122.8%,解决了负压问题,减小了冷却液压力损耗,验证了该优化方法的有效性。     

车载动力电池组温升特性仿真及实验研究

利用ANSYS有限元软件对车载LiFePO4锂离子电池组进行温升特性仿真分析,同时,通过高低温实验箱和放电电流控制器模拟电池组的工作环境,对锂离子电池组进行了放电实验,对电池组温升特性进行了分析,以验证ANSYS模拟仿真的正确性与真实性,据此获得锂离子电池热稳定性及安全性随放电电流、温度变化的规律,以及在电池组串联过程中随体积/表面积之比变化的规律,以得到其更真实的热特性。     

电池包侧向挤压和底部托底的仿真分析研究

动力电池包受到局部挤压发生短路失效会影响电动汽车正常行驶,甚至发生严重事故,侧向挤压和底部托底是局部挤压的典型工况,对其进行研究十分必要.利用Hypermesh软件分别建立电池包侧挤压和底部托底仿真模型并进行分析计算.基于力、速度载荷研究挤压力与变形关系,发现速度载荷在一定范围内与力载荷效果具有一致性,且合理选择速度参...     

锂离子电池模块热模拟仿真

锂离子电池组热行为对电池整体性能发挥起着至关重要的作用,研究电池组热效应对生产实际具有很大意义。基于COMSOL仿真平台建立3×3模块三维热模型,定量分析5 C工作电流条件下的温度分布。研究表明:模块温度呈辐射状由内向外逐渐减小,最高温度集中在中心区域;随着放电进行,电池内部温升逐渐增加,并且单体间温差在可控范围;换热系数为10 W/(m~2·K)条件下,5 C放电可使电池组工作在常温范围,表明在低于此倍率放电下,电池组均可正常工作。