纯电动汽车动力电池模块开发和设计

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1、東兩：ｋ聲硕±学位论文纯电动汽车动力电池模块开发和设计专业名巧：纖工程研巧生姓名：陈晨导师姓名：路南ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＤＥＳＩＧＮＯＦＰＯＷＥ民ＢＡＴＴＥ民ＹＰＡＣＫＦＯ民ＰＵＲＥＥＬＥＣＴＲＩＣＶＥＨＩＣＬＥＳＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｖｅｒｉｔｉｓｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＣｈｅｎＣｈｅｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＰｒ

2、ｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎＮａｎＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｐｒｉｌ２０１５东南大学学位论文独巧性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中恃别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，一也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意

3、。在？ｋ．ｏ研充生签名．／；＇日期：心Ｊ私—啤东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档、。，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的巧容和纸质论文的内容相一。（致除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布包括电子信息形式刊登）。论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。ｅ．〇研巧生签名：导师签名：日期：＜＞ｌＪｂ、Ｗｍｗ＿

4、＾纯电动汽车动力电池模块开发和设计硕±研巧生：陈晨导师：陈南教授东南大学摘要本课题主要针对纯电动汽车动力电池模块设计进行研究，选用ＮＣＲ１８６５０ＰＦ埋离子电巧作为电池单体，设计从电池单体、电池单元到电池模块多层次的电池系统架构，并基于此架构进行了包括电池单体特性实验、电池单元和电池模块机械结构设计、电池单体和电池单元热分析Ｗ及电池单元状态监测和保护模块设计等方面研巧。所完成的工作主要包括Ｗ下几个方面：（１）裡离子电池单体特性研巧：对所选电池单体进行恒流恒压充电恃性、恒流

5、放电特性、放电容量与开路电压关系特性、常温下内阻特性等方面实验和研究，并将研究结果和方法指导电池单元Ｗ及电池模块的特性分析。（２）动力电池机械结构设计：根据电动汽车电机参数设计电池模块架构，１８个电池单体并联形成电池单元，２４个电池单元串联形成电池模块。对电池单元和电池模块分别进行了机械结构设计，电池模块设计时充分考虑模块内部电池单元之间的连接、固定、绝缘，并在电池模块内部采用风冷散热，降低动力电池工作温度，最终设计完成的电池？模块比能量为１０５．６８Ｗｈ／Ｋｇ。（３）电池单体和电池

6、单元热分析：首先建立了ＮＣＲ１８６５０ＰＦ裡离子电池单体内芯分层和不分层Ｈ维模型，，对单体内苍不分层模型进行恒流放电热模型仿真单体表面温升仿一０５Ｃ真结果与实验结果基本致．和１Ｃ倍率恒流放电热模型仿。对简化后电池单元进行’’２０４５真，在正常对流换热系数时Ｉ两种倍率下电池单元内部最高温升分别为９．２７Ｃ和．Ｃ。‘４增加强制风冷后，电池单元１Ｃ倍率恒流放电最高温井仿真结果降化了Ｃ。（４）电池单元状态监测和保护模块设计：设计了电池管理系统硬件解决方案，并分为电池单元脏测和保护模块。本课题重点对其

7、中的电池单元监测和保护、主巧模块两部分，模块进行设计，采取主监测电路和次级监测电路相结合的模块架构主监测电路实现电池单元状态数据输入和均衡信号输出，次级监测电路主要实现电池单元异常状态的诊断和报菩。关巧词：裡离子电池；；；；热；电池单体；电池单元电池模块电池特性机械结构分析；状态监测；电池保护ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＰｏｗｅｒＢａｔｔｅｒｙｃｋＰａｆｏｒＰｕｒｅＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅｓＢｙＣｈｅｎＣｈｅ打

8、Ｓｕｅｒｖ．ｉｓｅｄｂＰｒｏｆＣｈｅｎＮａｎｐｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｓｕｂｊｅｃｔｄｏｅｓ化ｅＫｓｅａｒｃｈｏｆｐｏｗｅｒｂａｔｅｒｙｐａｃｋｆｏｒｐｕ化ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｃｈｏｏｓｅｓｔｈＮＣＲ８６５０－－１她ｉｕ