电动汽车动力电池包的液冷系统设计开题报告

 2021-08-08 14:57:51

1. 研究目的与意义

相较于节能汽车,新能源汽车更加环保,更加节能,并且无噪音,新能源汽车被认未来最终发展形式,而各国政府相关鼓励发展节能与新能源汽车的政策也相继推出。

动力电池热管理技术是新能源汽车中的关键技术,液冷散热一般是通过液体与动力电池对流换热,并将电池产生的热量带至空气液体换热器,通过空气冷却冷却液进而降低电池温度 。

液冷散热系统换热效率高,冷却效果好,但结构较风冷散热复杂,要求较高的密闭性,各电池模组温度能保持较好的一致性。

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2. 国内外研究现状分析

国内:2012 年,袁昊,王丽芳等人设计出一种双进双出的冷却液流道液冷结构,利用冷板散热的方式冷却电池。所述双进双出的结构使得单体温差控制在 3℃以内,改善了温度一致性。徐晓明等分析了采用双流道的电池组液冷散热系统的散热性能,并对冷却液流量、电池结构、室外环境温度对电池组液冷散热系统散热性能的影响进行了分析,研究发现:随着冷却液流量的不断增加,液冷散热系统散热效果并非越来越好,而是散热性能呈现出先变好随后逐渐变差的趋势;电池模组尺寸间隔对液冷散热系统的散热性能影响相对不明显;采用液冷散热系统的电池组的最大温差则随着室外温度的升高而逐渐变差。

国外:2011 年PendergastDR等人以松下公司生产的 18650 型号的电池为研究对象,在电池单体表面包裹一层铝箔放入水中,利用水良好的导热性进行热量的交换。试验结果表明水冷的方法能够将电池工作温度控制在合理范围。同年,JarrettA等人利用水和乙二醇为冷却介质,冷却液在铝制冷板中流过,电池与所述冷板直接接触,从而通过冷板带走电池热量。研究表明,冷板内的冷却液流道对冷却效果有较大影响。通过对冷却流道的结构改进,利用 CFD 计算流体动力学的方法改进出合理地结构分布。所述液体冷却方法可以将最高温度控制在 40℃以内,冷却效果良好,对于工程应用有一定的参考价值。2013 年,JeremyBakker针对 288 块电池单体组成的 T 型电池组进行了液冷分析,所述 288 块电池单体两两之间设置了一层金属冷板,冷却液经过设计的引流流道进入冷板中,电池的热量经过冷板、冷却液两次传递后,扩散到外界环境中,散热效果良好。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1. 学习电动汽车动力电池包工作原理和传热学知识,形成车载集成控制器热设计重要性的基本认识。

2. 查阅相关资料,综述目前电动汽车动力电池包生热和冷却技术的研究现状,完成开题报告。

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4. 研究创新点

基于电动汽车电池组被动式液冷散热系统的研究

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