混合動力車用鎳氫電池組散熱系統(tǒng)CFD仿真與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、混合動力汽車(HEV)發(fā)展迅速，已逐漸成為未來汽車重要發(fā)展方向之一。動力電池作為HEV的主要儲能元件，直接影響到HEV的性能。鎳氫(MH-Ni)電池具有比能量高、比功率高、壽命長、充電快速、記憶效應(yīng)不明顯、污染少等優(yōu)點(diǎn)，成為HEV的首選電池。
　　鎳氫電池組在充、放電過程中產(chǎn)生大量的熱量，如果散熱不及時(shí)，會導(dǎo)致電池組內(nèi)部溫度過高和電池組模塊之間溫度分布不均勻，可充入的電量減少，從而影響到電池的性能和壽命。為了提高電池性能的可靠性，

2、不僅要求電池組的工作溫度保持在一定的臨界溫度之下，而且要求各電池單體之間的溫差控制在一定的范圍以內(nèi)。因此，電池組是否具有良好的散熱系統(tǒng)就顯得尤為重要。本文采用數(shù)值模擬技術(shù)和試驗(yàn)驗(yàn)證方法分析了單體電池在使用條件下的溫度分布，并進(jìn)行了電池組散熱性能預(yù)測及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對提高電池使用性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要做了以下幾方面的工作：
　?、俑鶕?jù)鎳氫電池電極反應(yīng)及生熱原理得到了電池生熱量計(jì)算公式，由傳熱學(xué)的質(zhì)量、動量和能量

3、守恒定律建立了鎳氫電池的三維非穩(wěn)態(tài)散熱模型；
　?、诓捎糜?jì)算流體力學(xué)(CFD)方法，對鎳氫電池單體的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬，為驗(yàn)證仿真分析模型的準(zhǔn)確性，進(jìn)行了鎳氫電池充放電試驗(yàn)和溫度場測量，仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致，電池單體溫度場模型能夠反應(yīng)電池殼體表面的溫度場分布信息；
　?、鄹鶕?jù)國內(nèi)對電池組散熱系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，本文采用兩種體熱源加載方式進(jìn)行了混合動力汽車用鎳氫電池組散熱系統(tǒng)溫度場穩(wěn)態(tài)仿真分析，其中一種加載方式是將體熱源加