本文關鍵詞：某純電動卡車電池組熱管理研究

  更多相關文章： 純電動汽車 鋰離子動力電池組 溫度場 流場 STAR-CCM+

【摘要】：作為純電動汽車的核心部件,電池的使用狀態(tài)對整車使用性能及整車使用壽命有著至關重要的影響。本文基于某純電動輕型卡車,對鋰離子動力電池組的放熱和散熱情況進行了系統(tǒng)的研究。本文主要研究的內容和取得的相關成果有：1.分析了電動汽車的分類以及國內外汽車用鋰離子動力電池的發(fā)展狀態(tài),對鋰電池的結構、工作原理、生熱和傳熱特性進行了相關的理論研究；2.借助于電動汽車仿真和開發(fā)軟件ADVISOR,建立了包含鋰離子電池組模型的整車動態(tài)仿真模型,并利用該模型對城市道路循環(huán)工況下電池組放電動態(tài)特性進行仿真分析,得到電池組實時生熱速率及生熱量等狀態(tài)信息；3.討論了計算流體力學理論,介紹了相關分析軟件。針對所研究的單體電池,對其結構和各個物性參數進行了分析和計算。利用CATIA和 HyperMesh,建立了動力鋰電池單體有限元仿真分析模型。運用STAR-CCM+對單體電池溫度場進行數值模擬分析,在外界環(huán)境溫度相同的情況下,單體電池的放電倍率越大,即放電電流越大,電池內部的溫差也會越大；在不同環(huán)境溫度條件下(25℃/35℃/45℃),外界環(huán)境的溫度越高,單體電池溫度場的均勻性越差；4.從動力電池組散熱方式的角度出發(fā),分析對比了不同散熱方式對電池組的影響。并建立了電池組的三維模型,將其導入流體分析軟件STAR-CCM+中,建立了CFD仿真模型,對電池箱內部模組的溫度場和流場進行了分析,并將結果與遠程監(jiān)控數據進行比對,得出仿真結果與實驗結果具有較好的—致性,從而驗證了仿真模型的準確性以及方案的可行性。
【關鍵詞】：純電動汽車 鋰離子動力電池組 溫度場 流場 STAR-CCM+
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 電動汽車的分類9-12
• 1.2.1 混合動力汽車9-10
• 1.2.2 插電式混合動力汽車10-11
• 1.2.3 純電動汽車11-12
• 1.3 國內外汽車用動力電池的發(fā)展狀態(tài)12-14
• 1.3.1 汽車用動力電池的發(fā)展12-13
• 1.3.2 鋰離子動力電池的發(fā)展13-14
• 1.4 電動汽車電池熱管理系統(tǒng)的發(fā)展14-15
• 1.5 課題來源和主要研究內容15-16
• 2 鋰離子動力電池熱特性分析16-21
• 2.1 鋰離子動力電池的結構特性16-17
• 2.2 鋰離子動力電池的工作原理17
• 2.3 鋰離子電池生熱和傳熱機理17-20
• 2.3.1 鋰離子動力電池生熱特性分析17-19
• 2.3.2 鋰離子動力電池傳熱特性分析19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 3 純電動卡車循環(huán)工況電池組生熱特性仿真分析21-29
• 3.1 整車技術參數21-22
• 3.2 電機參數的確定22-23
• 3.3 基于ADVISOR的整車仿真模型的建立23-26
• 3.3.1 ADVISOR軟件介紹23
• 3.3.2 車輛仿真模型的建立23-26
• 3.4 純電動汽車循環(huán)工況電池組生熱特性26-28
• 3.5 本章小結28-29
• 4 鋰離子電池單體的熱仿真分析29-47
• 4.1 計算流體力學概述30-35
• 4.1.1 計算流體力學(CFD)的控制方程30-32
• 4.1.2 計算流體力學的求解步驟32-35
• 4.2 仿真軟件介紹35-36
• 4.2.1 HyperMesh軟件介紹35-36
• 4.2.2 STAR-CCM+軟件介紹36
• 4.3 單體鋰電池傳熱的基本理論36-37
• 4.4 鋰離子電池仿真模型的建立37-39
• 4.4.1 電池的結構和基本參數37-38
• 4.4.2 鋰離子電池單體三維模型的建立38-39
• 4.4.3 網格劃分和邊界條件的設置39
• 4.5 電池仿真參數的確定39-40
• 4.6 仿真分析40-46
• 4.6.1 不同放電倍率對電池溫升的影響40-43
• 4.6.2 不同環(huán)境溫度對電池溫升的影響43-46
• 4.7 本章小結46-47
• 5 純電動汽車動力電池組CFD分析及實驗驗證47-61
• 5.1 動力電池組冷卻方式47-48
• 5.2 動力電池組散熱系統(tǒng)建模48-56
• 5.2.1 建立電池箱流固耦合模型48-51
• 5.2.2 湍流模型的選擇51-52
• 5.2.3 網格劃分和材料屬性及邊界條件的設置52-56
• 5.3 仿真結果分析56-58
• 5.4 實驗驗證58-60
• 5.5 本章小結60-61
• 6 總結與展望61-63
• 6.1 全文總結61
• 6.2 研究展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68

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