某纯电动卡车电池组热管理研究

作为纯电动汽车的核心部件,电池的使用状态对整车使用性能及整车使用寿命有着至关重要的影响。本文基于某纯电动轻型卡车,对锂离子动力电池组的放热和散热情况进行了系统的研究。本文主要研究的内容和取得的相关成果有：1.分析了电动汽车的分类以及国内外汽车用锂离子动力电池的发展状态,对锂电池的结构、工作原理、生热和传热特性进行了相关的理论研究；2.借助于电动汽车仿真和开发软件ADVISOR,建立了包含锂离子电池组模型的整车动态仿真模型,并利用该模型对城市道路循环工况下电池组放电动态特性进行仿真分析,得到电池组实时生热速率及生热量等状态信息；3.讨论了计算流体力学理论,介绍了相关分析软件。针对所研究的单体电池,对其结构和各个物性参数进行了分析和计算。利用CATIA和 HyperMesh,建立了动力锂电池单体有限元仿真分析模型。运用STAR-CCM+对单体电池温度场进行数值模拟分析,在外界环境温度相同的情况下,单体电池的放电倍率越大,即放电电流越大,电池内部的温差也会越大；在不同环境温度条件下(25℃/35℃/45℃),外界环境的温度越高,单体电池温度场的均匀性越差；4.从动力电池组散热方式的角度出发,分析对比了不同散热方式对电池组的影响。并建立了电池组的三维模型,将其导入流体分析软件STAR-CCM+中,建立了CFD仿真模型,对电池箱内部模组的温度场和流场进行了分析,并将结果与远程监控数据进行比对,得出仿真结果与实验结果具有较好的—致性,从而验证了仿真模型的准确性以及方案的可行性。