纯电动汽车用锂动力电池热管理系统开发研究

目前纯电动汽车正面临着前所未有的发展机遇,锂动力电池作为其关键性零部件之一,正在成为电动汽车发展的制约因素。锂动力电池的性能对纯电动汽车的普及应用有着非常重要的影响,其性能参数又随着温度的变化而产生剧烈变动。为了确保锂动力电池的安全性和其他性能最佳,开发其热管理系统就显得尤为重要。本文基于电化学三维热耦合模型,以Li Fe PO4锂离子动力电池为研究对象,采用飞思卡尔MC9S12DG128的16位控制芯片作为主控制器,进行锂动力电池热管理系统的开发,主要包括锂动力电池组的结构设计与优化,热管理系统的硬件开发设计和软件系统的开发设计,具体研究内容如下:(1)对锂离子电池工作时的产热机理和温度特性进行了深入地分析研究,在此基础上建立了锂动力电池的电化学三维热耦合模型。(2)开发设计了锂动力电池组的电池包结构,并对电池组的产热情况进行了仿真分析,依据所得到的电池组温度场分布,提出了电池包结构的优化方案,并对其做进一步的仿真分析。(3)使用Altium Designer绘制热管理系统的电路板,主要包括电源稳压模块、单片机最小系统、温度采集模块、电子风扇驱动模块、电加热膜驱动模块、串口通信模块、CAN通信模块。(4)锂电池热管理系统的软件开发,主要包括温度信息采集程序和热管理程序。