混合動力車用鎳氫電池組散熱性能CFD仿真與試驗研究.pdf

1、鎳氫電池以其比能量高、比功率高、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小、安全性高等優(yōu)點作為核心部件被廣泛應用于混合動力電動汽車(HEV)中，對HEV的性能有直接影響。鎳氫電池在充、放電過程中產生的大量熱量會導致電池內部的溫度上升和電池組模塊之間溫度梯度的增大，造成電池性能不穩(wěn)定，嚴重時影響到電池的使用安全與壽命。
　　 為了提高電池性能的可靠性和一致性，不但要求電池的工作溫度保持在一定的臨界溫度之下，同時也要求各單體電池之間的溫度差別小，其溫差

2、幅值不會引起電池性能的明顯差異，從而不影響電池組的使用性能。因此，建立電池溫度場分析的理論模型，采用數(shù)值模擬技術分析電池在使用條件下的溫度分布，進行電池散熱結構的優(yōu)化與散熱性能的預測，對提高電池的使用性能具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文主要做了以下幾方面的工作：
　　 ①針對混合動力汽車用鎳氫電池使用過程中溫升高，電池組各模塊溫差大，從而影響到電池組的充放電性能和使用壽命的問題，根據傳熱學的質量、動量和能量守恒定律建立鎳

3、氫電池組的三維非穩(wěn)態(tài)散熱模型并分析鎳氫電池的生熱理論及熱負荷的各組成部分；
　　 ②采用計算流體力學(CFD)方法，對鎳氫電池組原始方案的流場和溫度場進行了數(shù)值模擬仿真分析，并研究了冷卻空氣流量和汽車行駛工況對電池組散熱效果的影響；
　　 ③提出了鎳氫電池組散熱系統(tǒng)的優(yōu)化方案并進行了優(yōu)化方案散熱效果的仿真分析。結果表明優(yōu)化方案可實現(xiàn)鎳氫電池組的良好散熱，有效降低溫升和電池模塊之間的溫差，從而滿足混合動力汽車對電池組的使用