射流冷卻對動力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究.pdf

1、授予單位代碼授予單位代碼:學號或申請?zhí)枌W號或申請?zhí)?密級:中原工學院碩士學位論文射流冷卻對動力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究射流冷卻對動力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究劉璐指導教師指導教師：范曉偉范曉偉教授教授李志強李志強講師講師申請學位級別申請學位級別：碩士專業(yè)名稱專業(yè)名稱：供熱供熱、供燃氣供燃氣、通風及空調(diào)工程通風及空調(diào)工程提交日期提交日期：2017年3月論文答辯日期論文答辯日期：2017年5月培養(yǎng)單位培養(yǎng)單位:中原工學院中原工學院學位

2、授予單位學位授予單位:中原工學院中原工學院中原工學院碩士學位論文摘要I射流冷卻對動力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究射流冷卻對動力鋰電池組熱環(huán)境控制的模擬研究專業(yè)名稱：供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程專業(yè)名稱：供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程研究生姓名：劉璐研究生姓名：劉璐指導老師：范曉偉、李志強指導老師：范曉偉、李志強摘要動力鋰電池以優(yōu)良的性能表現(xiàn)在電子設備、工業(yè)產(chǎn)品、交通工具等領域被作為其核心部件廣泛應用。在能源與環(huán)境問題越來越被重視的當今社會

3、，電動汽車的技術公關與市場推廣已成為各國關注的焦點。而作為其動力源的動力電池，制約以動力與速度為追求的電動汽車行業(yè)的健康發(fā)展。然而在電動汽車上，由于電池的能量密度低，在運用到電動汽車上作為動力來源時，動力電池必須組成大密度的成組結構形式為電動汽車提供了足夠動力。組成電池組系統(tǒng)后的電池單體由于空間的限制排布緊密，導致在隨后的使用過程中電池單體所散發(fā)出的熱量聚集，且不易消除，這必然引起電池系統(tǒng)內(nèi)部溫度過高，也可能使電池組內(nèi)的溫度分布產(chǎn)生不一

4、致。為解決動力電池系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)的過熱與溫度不均的問題，本文進行了電池組熱環(huán)境控制方法的研究，主要內(nèi)容與結論如下：本文對動力鋰電池系統(tǒng)的工作原理、成組構成與產(chǎn)熱原理進行了研究分析，建立鋰離子電池熱效應模型，確定了動力鋰電池組熱環(huán)境控制的研究方法。基于均勻送風理論方法的研究分析，完成了利用射流沖擊原理的強化散熱冷卻系統(tǒng)的設計。使用CFD數(shù)值模擬方法，對本文提出的大容量鋰電池系統(tǒng)熱環(huán)境控制方案進行詳細研究，分析其對熱環(huán)境的影響與作用效

5、果。建立了均勻送風模塊、送風模塊控制單元與裝配有完整的送風模塊的電池組系統(tǒng)三種數(shù)值模型，分別從送風狀態(tài)、送風參數(shù)、電池組模塊溫度場、壓力場、氣流組織等不同的角度對此射流強化散熱方案進行研究分析，進行優(yōu)化。對送風模塊每支風道所控制的電池組單元的熱環(huán)境進行數(shù)值模擬結果表明，多種送風工況下電池組最高溫度為307.19K，最低溫度306.53K，溫差為0.65K，都遠低于控制值，說明送風模塊對電池組系統(tǒng)散熱的改善效果是非常明顯的。在此模型的基礎