電動汽車動力電池冷卻系統有限元仿真分析及優化

雷 藝，林 松，林東強，陳德燈，方 正

（1.廣西交通職業技術學院汽車工程學院，廣西 南寧 530004；2.北部灣大學機械與船舶海洋工程學院，廣西 欽州 535000）

0 引言

安全性能是動力電池發展的首要標準，而安全性與溫度性能、穩定性和耐久性等因素密切相關[1]。動力電池自燃事件頻發，危害人民生命財產安全，給消費者帶來極大的心理創傷。動力電池的冷卻系統在動力電池使用過程中起到極其關鍵的作用。

冷卻系統使用得比較多的是風冷卻系統和水冷卻系統，但是液態冷卻系統的冷卻效率比較高，普遍應用在純電動汽車動力電池包的冷卻系統中。彭影[2]等對磷酸鐵鋰離子電池組的冷卻進行了研究，其通過使用在不同工況和溫度條件下自然對流、強制對流仿真和油冷卻方法。閔小藤等[3]設計了微小通道波形液冷卻扁管，通過改變管與電池圓柱形鋰離子電池的角度增大導熱性能和變換波形扁管內部管道數量提高冷切效率及電池散熱均勻度。Deng 等[4]研究了U 形狀蛇形通道矩形鋰離子電池熱管理，電池組的電池芯與電池芯之間有蛇形微型通道冷板隔離。

以某款磷酸鐵鋰鋰離子動力電池作為研究對象，對熱管理冷卻水箱結構進行分析與改進。通過對冷卻水箱進行散熱仿真模擬，對影響該電池水箱冷卻效果進行分析。利用電池組單體電池通常行駛最高復雜工況和國內均衡溫度作為對比，對該電池組冷卻系統的結構參數進行改進優化，最后得到優化后的冷卻系統模型。……