新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

《新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本

2、樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編

3、輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,新能源汽車,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),內(nèi) 容,1.,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀,3.,單體電池研究基礎(chǔ),2.,電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),1.,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀,動力電池的成本、性能、壽命在很大程度上決定了,HEV,的成本和可靠性；,電池的溫度和溫度場的均勻性對蓄電池的性能和壽命有很大的影響。,因此：進(jìn)行電池散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與散熱性能的預(yù)測，對提高混合動力汽車及動力電池的成熟度和可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。,1.,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀,美國,NREL,與開發(fā)商、制造商、,DOE,以及,USABC,合作，

4、一直在進(jìn)行蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的研究，在世界此方面的研究中處于領(lǐng)先水平。,1.,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究的意義及現(xiàn)狀,我國春蘭、長安、重慶大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)在國家,863,等專項的支持下，開展了電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的研究。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),熱管理系統(tǒng)原始方案整車實驗驗證,原始模型的,CFD,仿真分析,A,樣電池包優(yōu)化方案,B,樣電池包優(yōu)化方案,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),熱管理系統(tǒng)原始方案整車實驗驗證,試驗在長安公司試驗環(huán)境艙中進(jìn)行，按雙方設(shè)定循環(huán)工況試驗，試驗發(fā)現(xiàn)電池組溫度分布嚴(yán)重不均衡。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),原始模型的,CFD,仿真分析,在極限工

5、況發(fā)熱功率為,1750W,時，最高溫度和最低溫度溫差約,33,，變工況最大溫差為,17.2,，遠(yuǎn)大于溫差在,5,內(nèi)的要求。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),A,樣電池包優(yōu)化方案一（改變傾斜角度和電池的間距）,取上下層電池傾斜角度為,3.5,度，兩排電池的距離為,30mm,；極限工況最大溫差為,9.5;,變工況的溫差為,14.3,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),A,樣電池包優(yōu)化方案二（電池位置不動，添加擋板）,電池的位置不動，通過增加圓弧形的導(dǎo)流板、長條形的引流板以及菱形的引流板，減少了前部電池的熱交換面積，為后部電池增加了冷卻風(fēng)量，極限工況溫差,11.6,。變工況溫差,5.83,。

6、,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),A,樣電池包優(yōu)化方案三（給電池包熱阻）,有個叫馬天長的中醫(yī)治療男科病非常厲害，他徽,|,亻言：,msdf003,我在他那里治療過三個療程，恢復(fù)的很好,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),B,樣電池包優(yōu)化方案,通過在不同壓差下仿真分析，得出管路特性曲線，然后與風(fēng)機(jī)特性曲線求交點，以確定風(fēng)機(jī)的工作點。,正在以上述電流數(shù)值為邊界條件進(jìn)行瞬態(tài)仿真分析。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),中混原始模型的,CFD,仿真分析,中混優(yōu)化方案一,CFD,分析結(jié)果,中混優(yōu)化方案二,CFD,分析結(jié)果,中混外圍冷卻系統(tǒng),CFD,仿真分析及實驗驗證,中混圓形電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)整

7、車實驗驗證,中混圓形電池瞬態(tài)仿真分析及實驗驗證,強(qiáng)混項目簡介,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),CFD,分析時取入口空氣的初始溫度,35,，電池發(fā)熱功率為,650W,入口空氣流量為,140m3/h,。仿真結(jié)果為：最高溫度,76.08,，最低溫度,51.48,，溫差為,24.6,，出口空氣溫度,49.5,。,原始模型的,CFD,仿真分析,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),優(yōu)化方案一,CFD,分析結(jié)果,CFD,分析時取入口空氣的初始溫度,35,，電池發(fā)熱功率為,650W,入口空氣流量為,140m3/h,。仿真結(jié)果為：最高溫度,60.03,，最低溫度,50.85,，溫差為,9.5,。,2.,

8、重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),優(yōu)化方案二,CFD,分析結(jié)果,CFD,分析時取入口空氣的初始溫度,35,，電池發(fā)熱功率為,650W,入口空氣流量為,140m3/h,。仿真結(jié)果為：電池殼體表面最高溫度,53.457,，最低溫度,49.423,，溫差為,4.03,。進(jìn)出口壓力損失為,142.2Pa,，出口空氣溫度為,46.12,。各單個模塊的不均勻性，除了進(jìn)風(fēng)口第一排的三個電池迎風(fēng)面和背風(fēng)面的溫差在,6,，其他各模塊的均勻性均在,5,以內(nèi)。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),外圍冷卻系統(tǒng),CFD,仿真分析及實驗驗證,DC/DC,內(nèi)部半導(dǎo)體元器件溫度上限為,75,度，,IPU,溫度上限為,85,

9、度，計算結(jié)果所得到的,DC/DC,溫度值已經(jīng)超過了上限。,優(yōu)化方案的,CFD,分析結(jié)果中,IPU,和,DC/DC,評估點處的溫度分別為,65.4,和,67.7,，低于許用溫度值，滿足散熱性能要求,由,CFD,仿真及實驗可以看出，此方案設(shè)計合理。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),圓形電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)整車實驗驗證,對,CV8,圓形電池進(jìn)行了五種工況的實驗，分別是：,6%,爬坡、,10%,爬坡、城市堵車、高速、急加速急減速。,數(shù)據(jù)處理時溫度已補(bǔ)償，均取各個工況的溫度和溫差來比較，經(jīng)驗證,CV8,圓形電池優(yōu)化方案二滿足要求。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),中混圓形電池瞬態(tài)仿真分析及實驗驗證

10、,電池模塊最高溫度不超過,48,，模塊間最大溫差不超過,3,，散熱強(qiáng)度和散熱均衡性良好。表明電池組在生、散熱方面滿足了混合動力電動汽車對動力電池的使用要求,。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),強(qiáng)混項目簡介,先對電池包進(jìn)行流場分析，確定,DC/DC,、上下層電池組的流量分配，為下一步溫度場分析打下基礎(chǔ)。,由于此項目將于年底驗收，故分析結(jié)果及優(yōu)化結(jié)構(gòu)不能給出。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),原始方案,CFD,仿真分析,優(yōu)化方案一,優(yōu)化方案二,優(yōu)化方案三,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),原始方案,CFD,仿真分析,取進(jìn)口流量,1400m3/h,I=150A,，則發(fā)熱功率為,16.

11、28KW,。由仿真結(jié)果可以看出，此結(jié)構(gòu)的最高溫度達(dá),115,，最大溫差達(dá),30,，電池組溫度分布嚴(yán)重不均勻。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),優(yōu)化方案一,取進(jìn)口流量,1200m3/h,I=150A,，則發(fā)熱功率為,16.28KW,。由仿真結(jié)果可以看出，最高溫度已降到,105,，最大溫差為,15,。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),優(yōu)化方案二,出風(fēng),進(jìn)風(fēng),取總進(jìn)口流量,3200m3/h,I=100A,，則時發(fā)熱功率為,7.255KW,。進(jìn)風(fēng)口處電池溫度高達(dá),65,，出風(fēng)口處溫度為,39,，前后溫差較大。,2.,重大前期電池?zé)峁芾硌芯抗ぷ骰A(chǔ),優(yōu)化方案三,出風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口,出風(fēng)口

12、,出風(fēng)口,取總進(jìn)口流量,3200m3/h,I=100A,，則發(fā)熱功率為,7.255KW,。進(jìn)風(fēng)口處電池溫度,49,，出風(fēng)口處電池溫度,43,，溫差為,6,左右。,3.,單體電池研究基礎(chǔ),研究目的,該項目通過測量電池單體在多種工況下表面溫度場的變化，并將其與電池溫度場數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對比，希望能夠獲得一種簡化并可靠的電池內(nèi)部溫度場數(shù)值分析方法。通過該項目，一方面對長安目前采用的多種電池進(jìn)行評價，包括電池效率、放熱及材料一致性以及溫度對電池壽命的影響等性能；另一方面，建立起可用于工程項目的單體電池溫度場分析模型，提高電池箱開發(fā)的成功率。,實驗設(shè)備,重大自主研發(fā)的溫度采集器,T,型康銅傳感器,紅外攝像儀,3.,單體電池研究基礎(chǔ),研究對象,3.,單體電池研究基礎(chǔ),研究方法,1.,獲得仿真時所需要的幾何參數(shù)和物性參數(shù)；,2.,建立單體電池詳細(xì)的三維模型，進(jìn)行溫度場瞬態(tài)仿真分析，仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)一步修改模型；,3.,簡化模型，以用于實際的工程應(yīng)用。,