某乘用车新能源电池散热冷板结构优化与性能分析
发布时间:
2024/03/26
新能源汽车以其环保、节能等优点成为未来汽车工业的发展方向。动力电池为电动汽车运行提供动力,其性能对电动汽车的动力性能、使用寿命以及稳定性有着重要的影响。
新能源汽车以其环保、节能等优点成为未来汽车工业的发展方向。动力电池为电动汽车运行提供动力,其性能对电动汽车的动力性能、使用寿命以及稳定性有着重要的影响。汽车在行驶过程中,电池会产生大量热量,热量在电池包内聚集会导致电池温度上升。当电池最高温度超过最佳工作温度范围时,会导致电池性能下降,严重时会导致车辆起火、爆炸。因此需要对汽车动力电池进行热管理,保证电池温度在合适的工作温度范围。本文结合企业合作项目,以某新能源乘用车电池散热冷板为研究对象,运用三维软件建立动力电池生热模型,并结合实验进行验证。然后结合散热结构拓扑优化对初期冷板流道布局进行了改进。最后对优化后冷板进行了热特性研究,分析了不同因素对冷板散热性能的影响。主要研究工作如下:(1)研究分析目标车辆所用动力电池的结构、产热和传热原理,建立了电池生热模型。对动力电池单体进行不同倍率放电下的温升实验和仿真,将仿真结果与实验数据进行了对比分析。结果表明,两个结果误差小于5%,仿真结果与实验数据基本一致,确认生热模型是准确可用的。(2)为了得到初期冷板散热性能参数,对动力电池模组和初期冷板进行了不同倍率放电仿真分析。发现在不加冷板时电池最高温度超过了电池最佳工作温度范围,加入冷板后成功的将电池模组温度降到了电池最适工作范围内。但在2C放电条件下电池温差过大,超过电池允许最大温差5?C,冷板流道布局需要改进优化。(3)传统冷板设计时都是通过设计者自身经验去设计,缺乏理论依据。为让冷板设计更合理,对散热结构拓扑优化进行了分析。基于变密度法,设计两个均匀生热区域优化算例,通过算例分析得到了导热材料分布结构,为后期冷板设计提供了理论支持。(4)结合散热结构拓扑优化对初期冷板进行了改进优化,然后对优化后的冷板进行仿真分析。并研究了环境温度、冷却液温度、冷却液流量对冷板性能的影响。结果表明,优化后的冷板性能得到了很大的提升,成功的降低了电池最高温度,提高了温度一致性,达到电池最适温度要求。
关键词
最后一页:
: 下一个
最后一页:
下一个:
为全球客户提供全面的散热产品解决方案及多元化的服务和支持。
导航栏