電動(dòng)汽車鋰離子電池組風(fēng)冷散熱仿真分析
2015-05-07 06:26:16葛子敬臧孟炎謝金紅
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程
2015年10期
葛子敬，臧孟炎，葉 鵬，謝金紅
(華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣東廣州 510640)
鋰離子電池組因其能量密度大、平均輸出電壓高、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。但是，電池組充放電過程中的大電流、電池組緊密的空間結(jié)構(gòu)以及惡劣的工作環(huán)境容易造成電池組溫升太高和溫度分布不均勻，嚴(yán)重時(shí)影響電池組的性能與壽命。因此，對(duì)電池組進(jìn)行散熱和溫度控制是保證電池性能的關(guān)鍵［1－2］。強(qiáng)制風(fēng)冷散熱系統(tǒng)［3］因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、成本低、能夠有效排除有害氣體、基本可以滿足電池組散熱要求等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電池組散熱系統(tǒng)。李騰等［4］詳細(xì)分析了鋰離子電池?zé)崮Ｐ偷难芯窟M(jìn)展，為設(shè)計(jì)鋰離子電池單體、模塊及熱管理系統(tǒng)提供依據(jù)。李哲等［5］著重研究了磷酸鐵鋰電池的容量特性、內(nèi)阻數(shù)值、開路電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系，明確了磷酸鐵鋰電池的溫度特性。陳燕虹等［6］對(duì)電池組生熱和散熱溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析，得出電池組溫度場(chǎng)的分布情況，對(duì)電池組散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。劉皓等［7］通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)分析軟件對(duì)電池組的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明電池組在1C充放電條件下，電池組某一測(cè)點(diǎn)的溫度和溫差都處于正常范圍內(nèi)。
本文在上述研究的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)冷散熱的方式對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行冷卻，應(yīng)用仿真分析軟件FLUENT對(duì)電池組溫度場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，研究鋰離子電池組的風(fēng)冷散熱效果。
