电动汽车用电池组模块液冷仿真研究【字数：11315】
在能源与环境问题备受关注的背景下，电动汽车的发展迎来新的热潮。电动车行驶时，电池组模块内部有大量热量产生，若不及时散热，热量在电池组内部积累造成电池温度迅速升高。现如今，很多专家和学者都加大了对纯电动汽车电池的关注力度，加大人力和物力对此问题进行研究，也取得了不小的成就，能够不断提升纯电动汽车的性能，这样能够保证汽车在安全性能以及质量方面都能够得到很好的保障。本文将对电池组模块液体冷却系统进行研究，对其冷却效果以及散热性能进行仿真分析。本文主要是针对锂离子电池进行相关的研究，首先介绍了锂离子电池的电池结构、反应原理以及生热机理，然后介绍了液冷电池散热系统主要散热方式，再对下面将要进行仿真分析的CFD技术以及STAR-CD进行一个简单的介绍。在对这些基本的知识介绍完之后，接下来对动力电池组进行建模，需要具体完成动力电池成组的设计、电池组液冷结构的设计以及网格划分的工作。最后对电池组模块液冷散热系统进行仿真分析。仿真结果表明电池组液冷散热效果满足散热要求。经过这一系列的研究，对于我国纯电动电池组模块液冷以及散热系统的研究有着积极的借鉴意义，能够促进我国纯电动汽车行业的发展。
目录
1.绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3本文的研究内容 2
2.液冷电池组散热与分析相关理论基础 4
2.1锂离子电池结构与反应原理 4
2.2锂离子电池生热机理 5
2.3液冷电池散热系统主要散热方式分析 6
2.3.1传热学基础 6
2.3.2液冷电池组散热方式 7
2.4液冷电池组散热分析方法 8
2.5本章小结 8
3.电池组模块液冷仿真设计与分析 10
3.1电池组建模 10
3.1.1电池成组设计 10
3.1.2电池组液冷结构设计 10
3.1.3网格划分 11
3.2液冷散热系统仿真分析 12
3.2.1仿真参数设置 12
3.2.2仿真结果分析 15
3.3本章小结 19
4.总结与展望 20
参考文献 22
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
/> 致 谢 23
1.绪论
1.1研究背景和意义
现如今，随着经济和科技的迅速发展，中国汽车行业也正呈现出蒸蒸日上的发展态势，给人们的生活带来了极大的便利，也极大地改变了人们的出行方式。据统计数据表明，如今汽车行业在中国的发展形势十分迅速，已经成为了世界汽车行业中不可忽视的力量。但是汽车在给人们带来便利的同时，也有其劣势。现在传统能源汽车的污染排放十分大，对空气和环境造成了很大破坏。由于现在各国都十分注重环境问题，而人们也都十分关心自己所处的环境质量，因此传统能源汽车这个劣势就越来越受到人们的关注。因此，现在各个国家都不断加大人力和物力对新能源汽车的研究力度。各个国家都出台了相关的政策来限制污染物的排放。不光如此，国家也出台了相关的政策和法律法规来保障和促进新能源汽车的发展。从中可以看出，新能源汽车是未来汽车发展的必然趋势。
研究发现，现在新能源汽车的发展已经越来越受到重视，其发展态势也十分迅猛。而作为新能源汽车的代表，纯电动汽车的发展势头也十分良好。研究发现，电池技术以及电池的管理在整个纯电动汽车系统之中是十分重要和关键的，而其中最关键的技术便是电池的散热技术以及散热的管理，这个技术的好坏对整个电池的好坏起着十分重要的作用。现在，如果电池的散热能力不佳，将对整个纯电动汽车的性能造成极大的影响。因此，一般来说，在制造纯电动汽车的电池时往往需要保证：1）在合理的工作环境之下工作时，温度要稳定在一个适中的值。2）各个电池之间要保持一致，其温度要保持稳定和一样。
因此，可以看出，电池散热能力对整个纯电动汽车的性能起着十分关键的作用，影响着整个纯电动汽车系统。其实际的发展意义如下：
1）保证整个电池系统的工作环境和温度适宜，这样能够保证电池的性能，也能够保证汽车的整个性能；
2）保证汽车电池的温度不会过高，这样也能够保障整个电池系统的温度，不会因为温度过高而出现火灾等其他危害，保证行驶的安全；
3）保证电池能够长时间使用，保证其使用时间；
4）保证整个电池的充电完好，能够最大吸收能量，这样也能够保证节约能源。
1.2国内外研究现状
Ahmad A.Pesaran[1] 等人对电池组液冷的散热的形式展开了相关的研究，分析不同散热方式的相同点和不同点，他们的研究发现，如果采用并行风冷散热方式的话，这种散热方式的效果往往比较好，这是因为其散过电池的热量往往是差不多的，这样就能够保证整个的散热量较多，其散热的效果也往往较好。他们后面又对这个散热方式展开了进一步的研究，发现如果采取主动式的散热方式，这样就能够保证整个电池组的温度不会出现过高的现象。
Duan和Naterer[2]对电池PCM热管理这方面的问题开展了相关的研究，研究人员经过一系列的研究发现，发现PCM电池热管理这种方式的效果较好可行性高。研究发现，如果采用相变材料的话，如果这样来进行整个的散热的设计，这样整个的造价并不会很高，而且整个系统的稳定性也十分高，这种方式在放电过程之中是最适应的。
徐晓明[3]等开展了对双流道的电池组液冷散热系统的研究，对这个散热系统的相关参数和数据进行了一定的研究，而且一旦流量大的话，那么整个的散热的效果也就相对较好；同时研究发现，整个系统的散热能力和电池之间的距离大小的关系也不大，与环境温度的大小则有着一定的关系。
李相哲[4]等对电池组的散热结构进行了相关的研究，在不同工作环境之下充电和放电过程之中其散热性能的效果。这样便能够知道不同电池组里面的实际温度大小，而且发现如果在电池组之间放置一定的阻隔，这样其散热效果还能够更佳。
1.3本文的研究内容
本文主要研究纯电动汽车电池组模块液冷散热时的散热性能。先对电池组液冷结构进行设计后对其进行建模，之后利用CFD计算软件STARCCM+仿真对电池散热系统流道和冷板进行仿真，以提高散热系统散热性能。各章节分布如下：
第一章，绪论。介绍了节能与新能源汽车的发展背景，未来汽车发展方向：
目录
1.绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3本文的研究内容 2
2.液冷电池组散热与分析相关理论基础 4
2.1锂离子电池结构与反应原理 4
2.2锂离子电池生热机理 5
2.3液冷电池散热系统主要散热方式分析 6
2.3.1传热学基础 6
2.3.2液冷电池组散热方式 7
2.4液冷电池组散热分析方法 8
2.5本章小结 8
3.电池组模块液冷仿真设计与分析 10
3.1电池组建模 10
3.1.1电池成组设计 10
3.1.2电池组液冷结构设计 10
3.1.3网格划分 11
3.2液冷散热系统仿真分析 12
3.2.1仿真参数设置 12
3.2.2仿真结果分析 15
3.3本章小结 19
4.总结与展望 20
参考文献 22
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
/> 致 谢 23
1.绪论
1.1研究背景和意义
现如今，随着经济和科技的迅速发展，中国汽车行业也正呈现出蒸蒸日上的发展态势，给人们的生活带来了极大的便利，也极大地改变了人们的出行方式。据统计数据表明，如今汽车行业在中国的发展形势十分迅速，已经成为了世界汽车行业中不可忽视的力量。但是汽车在给人们带来便利的同时，也有其劣势。现在传统能源汽车的污染排放十分大，对空气和环境造成了很大破坏。由于现在各国都十分注重环境问题，而人们也都十分关心自己所处的环境质量，因此传统能源汽车这个劣势就越来越受到人们的关注。因此，现在各个国家都不断加大人力和物力对新能源汽车的研究力度。各个国家都出台了相关的政策来限制污染物的排放。不光如此，国家也出台了相关的政策和法律法规来保障和促进新能源汽车的发展。从中可以看出，新能源汽车是未来汽车发展的必然趋势。
研究发现，现在新能源汽车的发展已经越来越受到重视，其发展态势也十分迅猛。而作为新能源汽车的代表，纯电动汽车的发展势头也十分良好。研究发现，电池技术以及电池的管理在整个纯电动汽车系统之中是十分重要和关键的，而其中最关键的技术便是电池的散热技术以及散热的管理，这个技术的好坏对整个电池的好坏起着十分重要的作用。现在，如果电池的散热能力不佳，将对整个纯电动汽车的性能造成极大的影响。因此，一般来说，在制造纯电动汽车的电池时往往需要保证：1）在合理的工作环境之下工作时，温度要稳定在一个适中的值。2）各个电池之间要保持一致，其温度要保持稳定和一样。
因此，可以看出，电池散热能力对整个纯电动汽车的性能起着十分关键的作用，影响着整个纯电动汽车系统。其实际的发展意义如下：
1）保证整个电池系统的工作环境和温度适宜，这样能够保证电池的性能，也能够保证汽车的整个性能；
2）保证汽车电池的温度不会过高，这样也能够保障整个电池系统的温度，不会因为温度过高而出现火灾等其他危害，保证行驶的安全；
3）保证电池能够长时间使用，保证其使用时间；
4）保证整个电池的充电完好，能够最大吸收能量，这样也能够保证节约能源。
1.2国内外研究现状
Ahmad A.Pesaran[1] 等人对电池组液冷的散热的形式展开了相关的研究，分析不同散热方式的相同点和不同点，他们的研究发现，如果采用并行风冷散热方式的话，这种散热方式的效果往往比较好，这是因为其散过电池的热量往往是差不多的，这样就能够保证整个的散热量较多，其散热的效果也往往较好。他们后面又对这个散热方式展开了进一步的研究，发现如果采取主动式的散热方式，这样就能够保证整个电池组的温度不会出现过高的现象。
Duan和Naterer[2]对电池PCM热管理这方面的问题开展了相关的研究，研究人员经过一系列的研究发现，发现PCM电池热管理这种方式的效果较好可行性高。研究发现，如果采用相变材料的话，如果这样来进行整个的散热的设计，这样整个的造价并不会很高，而且整个系统的稳定性也十分高，这种方式在放电过程之中是最适应的。
徐晓明[3]等开展了对双流道的电池组液冷散热系统的研究，对这个散热系统的相关参数和数据进行了一定的研究，而且一旦流量大的话，那么整个的散热的效果也就相对较好；同时研究发现，整个系统的散热能力和电池之间的距离大小的关系也不大，与环境温度的大小则有着一定的关系。
李相哲[4]等对电池组的散热结构进行了相关的研究，在不同工作环境之下充电和放电过程之中其散热性能的效果。这样便能够知道不同电池组里面的实际温度大小，而且发现如果在电池组之间放置一定的阻隔，这样其散热效果还能够更佳。
1.3本文的研究内容
本文主要研究纯电动汽车电池组模块液冷散热时的散热性能。先对电池组液冷结构进行设计后对其进行建模，之后利用CFD计算软件STARCCM+仿真对电池散热系统流道和冷板进行仿真，以提高散热系统散热性能。各章节分布如下：
第一章，绪论。介绍了节能与新能源汽车的发展背景，未来汽车发展方向：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/473.html
