电动汽车圆柱型锂离子电池热模型研究

《电动汽车圆柱型锂离子电池热模型研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电动汽车圆柱型锂离子电池热模型研究史男2015年6月中图分类号：UDC分类号：电动汽车圆柱型锂离子电池热模型研究作者姓名史男学院名称机械与车辆学院指导教师程夕明副教授答辩委员会主席王震坡教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月ThermalModelsofCylindricalLithium-ionBatteryforElectricVehiclesCandidateName：NanShiSchoolorDepartment:MechanicalandVehicleFacultyMentor:AssociateProf.Ximi

2、ngChengChair,ThesisCommittee：Prof.ZhenpoWangDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料

3、。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士生毕业论文摘要随着能源危机和环境污染问题的出现，电动汽车的发展逐渐受到越来越多的重视，而动力电池的性能和寿命成为了阻碍电动汽车发展的一大关键因素。电池高温会导致不可逆反应物增多,电池可用容量损失，电池使用寿命缩短。电池低温会使内阻增大，电池可用容量急剧减小，电池充放电效率降低，因此对电池温度进行预测和监控十分必要，提高电动汽车的动力性、经济性和安全性。本文以18650圆柱型锂离子电池为研究对象，工作内容主要包括：（1）综述锂离子电池热特性的国内外

4、研究现状，指出存在的问题和未来研究趋势。（2）介绍18650圆柱型锂离子电池的结构和工作原理，研究了电池的生热机理，根据傅里叶定律建立了电池热模型。建立了电池的一阶RC等效电路模型，通过电池性能测试计算电池的OCV和一阶RC等效电路模型参数，并进行了模型验证。（3）通过红外热成像仪测量电池表面温度，利用最小二乘法对电池的比热容和对流换热系数进行了初步计算。基于一维降阶热模型，通过遗传算法寻优获得电池的热物性参数，并对参数结果进行了验证。（4）通过CFD软件FLUENT分别建立了18650圆柱型锂离子电池的一维、二维以及热电耦合三种模型，对单体电池不同倍率充放电过程的温度场分

5、布情况进行了仿真，并将表面温度与实验结果对比，结果表明三种热模型对圆柱型锂离子电池表面温度计算的有效性。其中，热电耦合模型通过FLUENTUDF自定义函数在线反馈电池的温度和SOC，表面温度计算的准确性最高，为电池热管理系统提供了参考和指导。关键词：锂离子电池；热模型；降阶热模型；热电耦合模型；参数辨识I北京理工大学硕士生毕业论文AbstractWiththeenergycrisisandenvironmentalpollutionproblems,thedevelopmentofelectricvehiclehasgraduallyattractedmoreandmore

6、attentionandtheperformanceandservicelifeofthebatterybecomekeyfactorsinhinderingthedevelopmentofelectricvehicle.Thebatterytemperaturewillcauseirreversiblereactionincreasedandreducebatteryavailablecapacitytoshortentheservicelifeofthebattery.Lowbatterytemperaturewillincreasetheresistanceandre

7、ducethebatterycharginganddischargingefficiency.Thereforethebatterytemperatureneedtobewellpredictedandmonitored.Thispapertakestheelectricautomobile18650cylindricallithium-ionbatteryastheresearchobject.Themainworkcontentisasfollows:(1)Firstbyconsultinglotsoflite