鋰離子電池的充放電容量、循環(huán)壽命、安全性等受溫度的影響較大,當(dāng)電池溫度較高時,電池老化加速,循環(huán)壽命衰減加快,同時還存在電池自燃的風(fēng)險。為了避免這種情況的發(fā)生,需要設(shè)計高效的電池包冷卻系統(tǒng)以及時轉(zhuǎn)移電池包內(nèi)的熱量。純電動汽車動力電池包冷卻系統(tǒng)設(shè)計有三大技術(shù)難點:電池單體生熱模型的建立、電池模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化、冷卻液控制方案設(shè)計。針對這三個問題,本文分別采取了如下方法:第一點,在D.Bernardi模型的基礎(chǔ)上提出了基于開路電壓擬合的電池單體生熱模型建模方法,即以電池單體充、放電試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),將電池的開路電壓擬合成關(guān)于環(huán)境溫度、充放電倍率、荷電狀態(tài)（SOC）以及循環(huán)次數(shù)的函數(shù),然后將擬合函數(shù)代入到D.Bernardi模型中,得到改進(jìn)后的電池單體生熱模型。第二點,利用UG軟件完成了電池模組的參數(shù)化建模,得到了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的電池模組三維模型,然后利用正交試驗法對電池模組的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。第三點,采用雙模糊控制從電池最高溫度和電池間最大溫差兩個方面對冷卻液流速進(jìn)行了調(diào)控,同時搭建了電池包流速控制驗證平臺,基于此驗證平臺和Fluent仿真平臺分別對本文所提出的流速控制方法與基于溫度分階... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電池單體生熱模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 冷卻系統(tǒng)冷卻模式研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 純電動汽車電池包串并聯(lián)方式設(shè)計
    2.1 電池包能量需求計算
    2.2 電機(jī)最大需求功率的計算
max1計算">        2.2.1 最高車速行駛電機(jī)需求功率P_max1計算
max2計算">        2.2.2 最大爬坡度行駛電機(jī)需求功率P_max2計算
max3計算">        2.2.3 加速度行駛至最高車速電機(jī)需求功率P_max3計算
    2.3 電池包串并聯(lián)方式設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電池單體生熱模型的建立
    3.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        3.1.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)
        3.1.2 鋰離子電池工作原理
    3.2 鋰離子電池生熱計算
    3.3 單體生熱模型搭建
        3.3.1 電池單體充放電試驗
        3.3.2 電池單體生熱模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
    4.1 電池模組參數(shù)化建模
        4.1.1 模組內(nèi)電池單體布局設(shè)計
        4.1.2 電池與冷卻管間相對位置分析
        4.1.3 電池模組參數(shù)化建模
    4.2 電池模組結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 正交試驗表頭設(shè)計
        4.2.2 正交仿真試驗
        4.2.3 正交試驗數(shù)據(jù)處理
    4.3 本章小結(jié)
第5章 整車建模與仿真
    5.1 純電動汽車整車建模
        5.1.1 行駛工況
        5.1.2 車輛動力學(xué)建模
        5.1.3 電池包建模
    5.2 電動汽車整車仿真
    5.3 模型及仿真結(jié)果可靠性驗證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 冷卻液控制方案設(shè)計
    6.1 冷卻液控制方案
    6.2 水泵初始功率計算
    6.3 冷卻液流速調(diào)節(jié)控制器設(shè)計
        6.3.1 基于最高溫度的調(diào)節(jié)控制器設(shè)計
        6.3.2 基于最大溫差的流速調(diào)節(jié)控制器設(shè)計
    6.4 流速控制效果驗證
        6.4.1 電池包流速控制模型
        6.4.2 仿真驗證
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 論文總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于GNL模型自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波的電動汽車荷電狀態(tài)估計[J]. 顏湘武,郭玉威,王雨薇,鄧浩然,郭琪.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(30)
[2]鋰電池性能與溫度相關(guān)性的基礎(chǔ)實驗研究[J]. 張立玉,路昭,韋立川,漆鵬程,孟祥兆,康三娜,趙民,金立文.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[3]圓柱形鋰離子電池模組微通道液冷熱模型[J]. 趙春榮,曹文炅,董緹,蔣方明.  化工學(xué)報. 2017(08)
[4]三維鋰離子單電池電化學(xué)-熱耦合模型[J]. 張立軍,李文博,程洪正.  電源技術(shù). 2016(07)
[5]往復(fù)流散熱方式的鋰離子電池?zé)峁芾韀J]. 梁波,歐陽陳志,劉燕平,毛聰,唐思綺,江清柏.  汽車工程. 2014(12)
[6]電動汽車鋰離子動力電池充放電性能試驗分析[J]. 楊陽,湯桃峰,秦大同,胡明輝.  世界科技研究與發(fā)展. 2012 (05)
[7]混合動力汽車鎳氫電池組通風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析[J]. 眭艷輝,王文,夏保佳,婁豫皖,閻永恒.  汽車工程. 2010(03)
[8]動力電池?zé)峁芾鋮s效果實驗[J]. 張國慶,吳忠杰,饒中浩,傅李鵬.  化工進(jìn)展. 2009(07)
[9]鋰離子電池的特點及應(yīng)用[J]. 王海明,鄭繩楦,劉興順.  電氣時代. 2004(03)
[10]電動汽車電池組連接可靠性及不一致性研究[J]. 王震坡,孫逢春.  車輛與動力技術(shù). 2002(04)

碩士論文
[1]多回路水冷方式的動力電池組熱管理系統(tǒng)研究[D]. 王留.吉林大學(xué) 2017
[2]鋰離子電池荷電狀態(tài)在線估計技術(shù)研究[D]. 趙曉兵.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]純電動汽車用鋰離子電池組液體冷卻散熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化[D]. 羅曼.重慶大學(xué) 2014
[4]純電動汽車鋰電池組溫度場研究及散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 林國發(fā).重慶大學(xué) 2011
[5]18650鋰離子電池大電流放電性能的研究[D]. 熊英.湖南大學(xué) 2007



本文編號：3162091