基于石蜡/石墨基的动力电池热管理系统设计与研发

发布时间：2023-02-28 19:42

　　能源和环保是当今世界亟待解决的两个重大问题,汽车油气的消耗占能源消耗的很大比例,给环境保护与节约能耗带来很大压力。为更好的解决环境能源问题,更好的为人类服务的新能源汽车必定是社会发展的大趋势。电动汽车中锂电池作为其根本动力来源是车辆的核心部件,动力锂电池的核心技术一直是业内研究的重点。温度又是影响动力电池组性能的关键因素,过高过低的温度都会导致电池的容量、寿命和能量效率的降低。因此,保证车辆无论在高温还是低温环境下工作温度均控制在合理温控范围内是发展电动车的关键技术。本论文题目是基于石蜡/石墨基的动力电池热管理系统设计与研发,采用相变材料的被动温控方式与搭建铜管导热的主动温控方式相结合,建立主被动相结合的混合式动力电池热管理系统,并进行电池组装车行车试验,达到对热管理系统优化的目的。主要研究内容和结论如下:(1)制备并测试石蜡/石墨复合相变材料的热物性。为克服单一相变材料在加工难、相变后易流动、易泄漏、导热系数较低等问题;研究决定将石蜡/石墨制备成复合相变材料。对复合相变材料进行热导率测试,解决单一相变材料易出现的问题。(2)建立单体电池三维模型并进行ANSYS热仿真分析。通过对单体电...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电动汽车发展概况
    1.2 动力电池发展现状
    1.3 动力电池热管理技术研究内容和现状
        1.3.1 国外动力电池温控系统研究现状
        1.3.2 国内动力电池温控系统研究现状
    1.4 本课题研究内容与目的
第二章 动力电池的生热和传热特性机理
    2.1 动力电池的工作原理与生热机理
        2.1.1 动力电池的工作原理
        2.1.2 动力电池的生热机理分析
    2.2 动力电池传热特性分
        2.2.1 动力电池传热模型
        2.2.2 动力电池传热分析
    2.3 本章小结
第三章 被动方式下的温控性能研究
    3.1 相变材料的分类
    3.2 复合相变材料的选择与制备
        3.2.1 相变材料的选择
        3.2.2 复合相变材料的制备
        3.2.3 导热系数测试原理
        3.2.4 复合材料测试结果分析
    3.3 动力电池组被动式温控性能试验及数值分析
        3.3.1 动力电池数学方法及导热微分方程
        3.3.2 单体锂电池有限元模型热分析
    3.4 被动温控方式下电池组模块测试
        3.4.1 实验设备
        3.4.2 动力电池组模块系统组装
        3.4.3 室温工况下不同放电倍率实验
        3.4.4 低温工况下不同放电倍率实验
        3.4.5 高温工况下不同放电倍率实验
        3.4.6 不同工况下放电倍率对比
    3.5 本章小结
第四章 主被动相结合的温控性能研究
    4.1 被动温控与主动温控结合的组件设计
        4.1.1 PCM与铜管结构设计
        4.1.2 动力电池组模块组装
    4.2 主被动相结合的电池组模块测试
        4.2.1 模块测试设备与方法
        4.2.2 室温工况下不同放电倍率实验
        4.2.3 低温工况下不同放电倍率实验
        4.2.4 高温工况下不同放电倍率实验
        4.2.5 不同温度工况下放电倍率对比分析
    4.3 本章小结
第五章 动力电池组装车行车试验
    5.1 试验电池组规格参数与试验原理方法
        5.1.1 试验电池组规格参数
        5.1.2 行车试验原理方法
    5.2 车辆在不同路况下的行车试验
        5.2.1 车辆平地行车试验
        5.2.2 车辆20°坡地行车试验
        5.2.3 不同工况下行车试验数据对比分析
    5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3751722