PHEV电池包热管理系统设计优化与仿真分析

为实现电池包热管理系统低能耗和高效率散热的目的,文章通过流体动力学（CFD）仿真及实验对某插电式混合动力汽车（PHEV）乘用车电池包热管理系统进行优化研究。电池包热管理系统采用液冷散热,流场压力损失设计目标值为27kPa。初始方案中,流场压力损失实测值约为60 kPa,CFD仿真分析表明,液冷系统流场进出口是产生压力损失的主要部件;采用增大进出口管径的方法对液冷系统进行优化,仿真和实验结果表明,优化后的液冷系统压力损失减小至26 kPa左右;液冷系统流场优化后,对电池包散热特性进行仿真和实验分析,结果表明,在67.6 kW工况下电池包最高温度为53.2℃,低于目标值55℃。综合分析可以得出结论,优化后的电池包液冷系统各项指标达到目标状态。     

基于STAR-CCM+的电动车液冷动力电池 包热管理仿真分析

为提高动力电池包的温度一致性,基于STAR-CCM+对其液冷板流场及电池包温度场进行计算流体力学仿真分析。通过优化液冷板各汇流管管径,减小了各板间的流量偏差,使得最大流量偏差为9%。进而分析电池包温度场,结果表明,模组间最大温差为2.2℃,优化汇流管管径可以有效提高电池包的温度一致性。     

基于双层分形微通道的纯电动汽车锂离子电池液冷板结构优化

液冷方式是当前纯电动汽车锂离子电池最主流的散热方式之一,具有散热效率高、能耗小的优点。采用仿真分析与多目标优化相结合的方法,重点研究了冷却板结构的优化设计。介绍了一种新型双层分形微通道液冷板,并进行了优化仿真设计分析和多目标优化分析。提高冷却液的流量和降低入口温度可以大幅降低液冷板的最高温度和温差,冷却板结构优化后的压力差和冷却泵能量 消耗都有所下降,提高了液冷板的散热效果,延长了锂离子电池的使用寿命,保障了纯电动汽车在使用过程中的安全可靠。     

低温工况下液冷一体化电池包的热性能优化研究

某项目采用高集成度的液冷一体化电池包。由于采用液冷板替代箱体底板,其低温加热和保温性能都受到了影响。利用仿真工具对电池包的传热路径进行了分析优化,比较了3种不同流道走势、不同保温系数和不同进口工质温度对电池包在低温加热、保温及慢充工况下的影响。结合台架试验和整车试验,证实了最优化热管理方案,改善了电池包在低温工况的热性能。     

液冷和冷媒直冷动力电池包冷却性能数值分析

采用数值模拟的研究方法，对比分析了某纯电车型在高速超速以及驱动耐久工况下动力电池包采用液冷和冷媒直冷两种方案的冷却性能，研究结果表明，对于高速超速工况，相对于液冷方案，采用冷媒直冷电池包温度降低了约10%；对于驱动耐久工况，采用冷媒直冷方案电池包温度降低了约 16%，与此同时，电池包均温性也有所改善。在相同工况条件下，动力电池包冷媒直冷的冷却性能优于液冷。     

基于直流道液冷板的动力电池冷却性能仿真

为了改善某商用车动力电池组的散热能力,降低电池组冷却系统的能耗,提出了一种并联非等长直流道的液冷板结构.以方形锂离子电池组为研究对象,建立液冷式锂离子电池组冷却系统的仿真模型,对液冷板结构进行优化.结果表明:该液冷板在满足电池组散热能力的同时能够较好地控制液冷板压降;结构优化后的液冷板流动阻力最大降低12.5 kPa,...     

一种基于挤压铝合金液冷板的双边进出液冷系统

随着电动汽车动力电池能量密度和快充倍率的提高,为了满足散热的要求,电池的液冷系统应用越来越广泛。作为液冷系统中的核心部件,液冷板的重要性日益凸显。文章利用了铝合金挤压型材中的空腔可以作为冷却液流道这一特点,设计了一种单元液冷板,单元液冷板之间通过搅拌摩擦焊进行拼接组成整体液冷板,整体液冷板进液管路和出液管路采用尼龙波纹管.通过对三种不同的管路布设方式进行系统压差和流量的对比分析,得出三级进液方式的压降和流量一致性较好的结论。     

浅谈CMD在动力电池包上的被动安全功能

提出一种带有凝露控制系统（CMD,Condensation Measurement Device）、压力平衡、防爆及快速泄压功能的组件,应用于新能源车动力电池包。大部分电池包使用透气膜组件来解决压力平衡问题,透气膜片能够阻挡液态水的侵入,但是无法阻隔空气中的水分子进入到电池包内,因此无法帮助控制电池包内部的空气湿度。电池包热管理系统中液冷是目前的主流技术,并且随着电池包能量密度的提升和快速充电的技术要求,液冷板的使用量成倍增加。若电池包内空气湿度过大时冷却系统启动,冷却板外壁和裸露金属导体表面以及pack内表面极易产生冷凝水。电池包内冷凝水无法排出所致的长期潮湿环境,可能造成电池包内温度传感器的零点漂移以及零件腐蚀老化和绝缘下降造成短路或高压系统拉弧,影响动力电池包的供电可靠性,严重时可能引起电池包安全故障,因此解决电池包冷却系统诱发冷凝水的问题十分重要。     

混合动力车型动力电池一种先进的热管理设计理念

随着国家排放节能减排要求愈发严格,汽车发展日趋电动化,越来越多的传统汽车厂家都选择在当前传统车平台上开发混合动力汽车作为纯电动汽车的过渡车型.混合动力汽车的电池为动力电池,由于电池容量小放电倍率高,如不进行主动冷却导致电池的温度急剧攀升.本文主要介绍一种比较先进的电池包双冷却液冷系统设计理念,通过对比当前市场常见风冷系...     

汽车车身铝板材料回填式搅拌摩擦点焊技术试验研究

为研究回填式搅拌摩擦点焊的技术原理以及在车身焊接中的应用可能性,采用6系铝合金板材为试验材料开展回填式搅拌摩擦点焊工艺研究,研究焊接接头的界面结构,分析工艺参数、搭接边宽度对力学性能的影响。由试验结果可知,界面结构分为焊核区、热机影响区、热影响区和母材区;随着板厚增加,搅拌摩擦点焊接头强度增大;同时焊接时建议薄板在上,厚板在下。最终利用该技术完成乘用车铝合金发动机罩内板总成焊接应用试验,焊点强度满足使用要求。     

新型动力电池热管理系统设计及性能研究

为提高动力电池液冷系统和加热系统的冷却和加热效果与安全性，本文中基于理论分析和数值模拟的方法设计了一种新型冷热集成系统。其中，液冷板采用独立式盘绕铝管嵌入铝材基板结构，并设计了流量分区以适应电池模组差异化的冷却需求，而低温条件下电池模组的快速加热，则通过集成PTC热敏电阻模块来实现。实验结果表明，在环境温度为40℃条件下进行快速充电和大功率放电循环时，电池包4个分区的最高温度均低于45℃，且各分区温差在1℃左右；在环境温度为-20℃时，内部加热方案可快速将电池包温度由-20℃上升至可大电流充电的温度，且其能耗比外部循环加热方式降低41.4%。     

动力电池包热管理设计与优化分析

针对动力电池包热管理中系统温度不均匀的问题,本文以某款液体循环冷暖一体化热控方式的电池包为研究对象,通过Ansys-fluent对其液冷回路进压降仿真,并优化液冷回路,最后通过实验验证优化前后系统的散热/加热性能,得出流量均匀性越好在液冷和液热时,电池包内电芯间的温差越小,散热以及加热效率更高.为后续热管理设计可将流道...     

冷却液溢出问题研究

文章主要针对试验过程电池包液冷板冷却液上涨的现象进行研究,结合微观检测和观察,对冷却液上涨现象进行了原理上的分析。现象表明,冷却液液位上升的直接原因是液冷系统产生气体。通过对冷却部件级验证确认气体产生来源于电池包内部。通过对不同材料,不同焊接方式及不同冷却液进行试验,判断焊接部位与产气现象关联性较大。最后对产气原理进行了分析,指出了产气现象出现的多种可能。     

某电动客车动力电池冷却系统的改进及验证

针对某电动客车动力电池的冷却问题,改进设计了一款新型液冷散热系统,用ANSYS对该液冷散热系统进行仿真分析并进行测试验证。结果表明,该新型液冷系统对动力电池散热的效果非常显著。     

基于正交模型灰色关联算法的高功率动力电池包冷却结构优化研究

针对液冷型动力电池包冷却结构多因素参数化研究,搭建电芯电-热耦合仿真模型,通过台架试验验证了电芯仿真计算的有效性。对显著影响液冷型电池包性能的冷却液流速、冷却液温度及冷管宽度和高度4个关键参数进行四因素四水平正交试验计算,基于正交模型的模糊灰色关联分析法探究四因素对电池模组最高温度和最大温差的影响权重。结果显示：对于电池模组最高温度,冷却液的温度对其影响最大,冷却液流速次之,冷却管道宽度影响最小;而对于电池模组最大温差,冷却液流速对其影响最大。通过结果分析得到优化组合方案,计算得到优化方案能使得电池组最高温度下降到32.8℃,最大温差控制在3.3℃内,冷却性能表现最佳。     

某新能源汽车复合材料电池包轻量化设计

电池包是电动汽车的动力源,其中下箱体及模组安装板是电池包的主要承载部件,采用碳纤维复合材料代替原不锈钢材料对下箱体及模组安装板进行轻量化设计。上箱体兼顾到制造成本问题,使用原不锈钢材料。结果表明,采用碳纤维复合材料的电池包在满足力学性能的同时,相比于原不锈钢材料,电池包重量指标得到了较大的改善。     

12 m氢燃料电池城市客车电电混合动力系统设计方案

介绍一款12m氢燃料电池城市客车动力系统的设计方案,论述其电电混合动力系统构型、液冷动力锂电池系统、整车控制系统等设计及整车性能仿真分析。     

纯电动汽车热管理分析及验证

以纯电动汽车热管理系统为例,利用Icepak软件对其动力电池包冷却效果进行CFD仿真分析和试验验证.结果表明,双蒸发器结构设计是纯电动汽车热管理系统的有效方案.     

新型冷却结构在电池热管理中的分析与优化

针对传统液冷电池包内电池组散热不充分及表面温度一致性较差的问题,本文设计了一种基于风冷和液冷耦合 冷却策略的新型电池包结构,利用Catia软件建立三维模型并运用Fluent软件进行仿真,研究结果表明,相较于单一液冷 结构在2 C和2.5 C放电倍率下存在电池组过热问题,风冷液冷耦合的冷却结构在不同放电倍率下将最高温度和最大温差 分别控制在45 ℃和5 ℃以内。探究了不同流体进口速度对电池组散热的影响,并选取风速5 m/s,冷却液流速0.5 m/s的 最佳配合,在此基础上对流道进行针对性的优化,优化后电池组在同一工况下最高温度从27.95 ℃下降至26.82 ℃。这种 新型结构将为后续的电池的热管理设计提供新思路。     

纯电动汽车电池包箱体模态分析及优化

随着汽车动力电气化进程的不断加快,电池包箱体作为动力电池组模块的承载体,是保障动力电池组模块能正常工作的不可缺少的核心部件。文章运用Workbench软件建立了某一型式的电池包箱体的有限元模型,对其进行模态分析,提取了1-6阶模态下的固有频率和振型。根据分析结果,运用Optistruct软件对箱体上盖进行了形貌优化设计,得出了设置加强筋的最佳方案,避免了因路面不平度对电池包箱体的激振,对电池包箱体的安全设计具有一定的参考价值。