日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

動力電池包熱管理設(shè)計與優(yōu)化分析

2022-01-17 19:44:04·  來源：電動學(xué)堂  作者：彭豪  
　
文章來源：武漢力神動力電池系統(tǒng)科技有限公司1引言隨著新能源汽車的行業(yè)的發(fā)展，動力電池包的熱失控問題成為其發(fā)展的障礙；復(fù)雜的工況和高溫會導(dǎo)致電池系統(tǒng)溫度
文章來源：武漢力神動力電池系統(tǒng)科技有限公司
1引言
隨著新能源汽車的行業(yè)的發(fā)展，動力電池包的熱失控問題成為其發(fā)展的障礙；復(fù)雜的工況和高溫會導(dǎo)致電池系統(tǒng)溫度迅速升高，影響電池的反應(yīng)性能和循環(huán)壽命，甚至影響熱安全。目前采用水冷板式液流換熱結(jié)構(gòu)，PCM相變散熱結(jié)構(gòu)基本上能夠滿足電池高溫冷卻的需要；但是難以保證電池系統(tǒng)溫差波動范圍在5℃以內(nèi)；目前熱管理的側(cè)重在于如何控制系統(tǒng)的溫差。
電池包熱管理主要分為：低溫加熱和高溫散熱；當(dāng)環(huán)境溫度過低時，必須對電池包采取加熱才能進行充電，運行時，由于電芯發(fā)熱，必須對電池包進行水冷散熱。電池包不僅要保證溫度合適，而且必須保證電池包內(nèi)不電芯間的溫差合適。才能保證新能源汽車的續(xù)航里程和電芯的使用壽命，以及汽車的安全性。
為保證電池包在工作時溫度處在合適的范圍，并且電芯間溫差也能在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。本文采用Ansys-fluent對目前流行的液體循環(huán)冷暖一體化熱控方式（運用流體回路進行液冷液熱）的某款電池包液冷回路進行壓降分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化液冷流道設(shè)計，在滿足散熱和加熱情況下，改善散熱和加熱時系統(tǒng)的溫度均勻性，并通過實驗驗證設(shè)計的合理性。本文汽車電池包加熱溫差控制范圍在10℃以內(nèi)；散熱時溫差范圍控制在5℃以內(nèi)。
2仿真模型以及邊界條件
流場分析模型為流道以及水室的內(nèi)部空間，冷卻液為50%的乙二醇水溶液，粘度為3.39mPa·s（常溫）；網(wǎng)格為多面體網(wǎng)格。
3仿真輸入
在高溫45℃的環(huán)境溫度，1C充放電條件下進行液冷測試，在低溫-20℃的環(huán)境溫度下進行液熱測試；水冷管入口流量均為15L/min，入口水溫均為20℃；冷卻液為乙二醇水溶液（乙二醇占50%）。測試設(shè)備為新水冷測試平臺，星云充放電設(shè)備。
4仿真輸出
4.1在入口流量為15L/min，出口設(shè)置為0Pa的條件下，通過fluent對系統(tǒng)的流道進行壓降分析，得到圖2所示的流道壓降圖。
根據(jù)初始的壓降分析結(jié)果可知：尾部雙層口琴管處壓降相較于前面單層水冷板的壓降小，容易導(dǎo)致加熱和散熱不均勻，可將尾部三通接口與雙層水冷管水室連接處的管徑減小，從而使各并聯(lián)回路中壓降平衡。優(yōu)化后的壓降分析結(jié)果，如圖3所示：
優(yōu)化后的各并聯(lián)回路的壓降較之前更加均勻，流阻稍有偏大。
5實驗測試結(jié)果
根據(jù)仿真分析后，將優(yōu)化前、后兩種箱體放入水冷測試平臺溫箱中，利用星云充放電設(shè)備進行高溫水冷工況以及低溫加熱工況的測試；優(yōu)化前后的箱體僅僅是水管不同，只需要跟換水管即可，進行兩種箱體的測試。測試實際圖片，如圖4所示：
5.1高溫冷卻工況結(jié)果
在環(huán)境溫度為40℃的溫箱中，設(shè)置水冷管入口流量為15L/min，入口溫度為20℃，1C放電工況下；測試得到優(yōu)化前后的系統(tǒng)隨溫度變化曲線圖，溫差曲線如下圖5、圖6所示：
優(yōu)化前電池包整體的溫度隨時間降，可知水冷效果滿足要求；放電結(jié)束時刻最高溫度35.1℃，最大溫差4.7℃，滿足熱設(shè)計要求。優(yōu)化后電池包整體的溫度隨時間降，可知水冷效果滿足要求；實驗結(jié)束最高溫度35.9℃。最大溫差3.2℃，滿足熱管理要求，溫差相對于優(yōu)化前降低1.5℃?？芍獌?yōu)化后系統(tǒng)散熱更加均勻，有利于控制系統(tǒng)溫差，保證電芯使用壽命。
5.2低溫加熱工況結(jié)果
在環(huán)境溫度為-20℃的溫箱中，水冷管入口流量為15L/min，入口溫度為20℃，1C放電工況下；測試得到優(yōu)化前后的系統(tǒng)隨溫度變化曲線溫差曲線圖，如圖7、圖8所示：
優(yōu)化前電池包整體，從-20℃升溫至5℃，用時47min，整個過程加熱過程最大溫差為9.1℃，滿足熱管理要求；優(yōu)化后電池包整體，從-20℃升溫至5℃，用時36min；整個加熱過程最大溫差為5.4℃，比A樣降低3.7℃，熱管理性能進一步得到改善。
6　結(jié)論
內(nèi)置水冷能夠很好的保證水冷效果，關(guān)鍵在于保證系統(tǒng)內(nèi)溫差合適，通過調(diào)節(jié)流道流量均勻性，能夠較好的改善液冷、液熱的熱管理效率，使系統(tǒng)整機加熱、散熱更加均勻，溫差更幅度更小。
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25