新能源汽车电池热-管理系统.ppt

新能源汽车电池热管理系统 内 容 1. 电池热管理系统研究的意义及现状 3. 单体电池研究基础 2. 电池热管理研究工作基础 1.电池热管理系统研究的意义及现状 动力电池的成本、性能、寿命在很大程度上决定了HEV的成本和可靠性； 电池的温度和温度场的均匀性对蓄电池的性能和寿命有很大的影响。 因此：进行电池散热结构的优化设计与散热性能的预测，对提高混合动力汽车及动力电池的成熟度和可靠性具有重要的现实意义。 1.电池热管理系统研究的意义及现状 美国NREL与开发商、制造商、DOE以及USABC合作，一直在进行蓄电池热管理系统的研究，在世界此方面的研究中处于领先水平。 1.电池热管理系统研究的意义及现状 我国春兰、长安、重庆大学、清华大学、上海交通大学在国家863等专项的支持下，开展了电池热管理系统的研究。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 热管理系统原始方案整车实验验证 原始模型的CFD仿真分析 A样电池包优化方案 B样电池包优化方案 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 热管理系统原始方案整车实验验证 试验在长安公司试验环境舱中进行，按双方设定循环工况试验，试验发现电池组温度分布严重不均衡。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 原始模型的CFD仿真分析 在极限工况发热功率为1750W时 ，最高温度和最低温度温差约33℃，变工况最大温差为17.2℃，远大于温差在5℃内的要求。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 A样电池包优化方案一（改变倾斜角度和电池的间距） 取上下层电池倾斜角度为3.5度，两排电池的距离为30mm；极限工况最大温差为9.5 ℃;变工况的温差为14.3℃ 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 A样电池包优化方案二（电池位置不动，添加挡板） 电池的位置不动，通过增加圆弧形的导流板、长条形的引流板以及菱形的引流板，减少了前部电池的热交换面积，为后部电池增加了冷却风量，极限工况温差11.6℃。变工况温差5.83℃。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 A样电池包优化方案三（给电池包热阻） 通过在电池表面增加不同厚度热阻，改变了电池和空气换热热阻，电池组的温度均匀性有了很大的改善。在极限工况温差5.7℃，变工况温差2.83℃。 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 B样电池包优化方案 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 通过在不同压差下仿真分析，得出管路特性曲线，然后与风机特性曲线求交点，以确定风机的工作点。 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 正在以上述电流数值为边界条件进行瞬态仿真分析。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 中混原始模型的CFD仿真分析 中混优化方案一CFD分析结果 中混优化方案二CFD分析结果 中混外围冷却系统CFD仿真分析及实验验证 中混圆形电池热管理系统整车实验验证 中混圆形电池瞬态仿真分析及实验验证 强混项目简介 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 原始模型的CFD仿真分析 CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：最高温度76.08℃，最低温度51.48℃，温差为24.6℃，出口空气温度49.5℃。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 优化方案一CFD分析结果 CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：最高温度60.03℃，最低温度50.85℃，温差为9.5℃。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 优化方案二CFD分析结果 CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：电池壳体表面最高温度53.457℃，最低温度49.423℃，温差为4.03℃。进出口压力损失为142.2Pa，出口空气温度为46.12℃。各单个模块的不均匀性，除了进风口第一排的三个电池迎风面和背风面的温差在6℃，其他各模块的均匀性均在5℃以内。 2. 重大前期电池热管理研究工作基础 长安杰勋 长安志翔 恒通客车 外围冷却系统CFD仿真分析及实验验证 DC/DC内部半导体元器件温度上限为75度，IPU温度上限为85度，计算结果所得