[2010]混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析[C].pdf

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1、20ro年机械工程学会年会论文集混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析梁昌杰陈方元秦大同(重庆大学机械传动国家重点试验室重庆40{冷料):,,摘要针对混合动力汽车在运行过程中动力电池及IPU和DCIDC变换器产生大量的热热量的累积严重,,影响到电池的充放电性能和使用寿命从而影响整个热管理系统可靠性的问题根据热管理系统的空间尺寸以及发热状况,利用计算流体力学(CFD)方法对镍氢电池组的流场和温度场进行了数值模拟仿真分析,设计。同时,了合理的电池组布置方式通过试验选取了一款型号匹配的离,,心风机可充分冷却动力电池及IPU和DC月〕C变换器从而满足了混合动力汽

2、车对散热系统的散热要求。:;;;:关键词混合动力汽车热管理系统流场温度场计算流体力学.::中图分类号U46972文献标识码ACFDanalysisonfiowneldandtemPeraturefieldofheatmanagementsysteminHEV,,一乙从NGChang了ieC衬EN不b月g一uanQINtongDa的teyo‘口n孟non,儿g叼ingve,ongq认94优冷,了及Ke白bratoryofM七人ical了hsmisiO切UnirsityCh叼China)srae:oesoaoeeentsstees,neAbttWithregard

3、tProblmfrelibilityfbatryhatmanagmeymauedbyheatgerated,,bybateryIPUandDG佗〔eonve八无r明dtheProblemofhightemPeraturerisewill址50influence一,ehargediseh田嗯eeharacteristiesandse州celifeofbateryarationalseheofarangentformeme,batterydules15ProPosedwiththehelPofthecomPutationalfluiddyna而es(CFD)sof

4、twandmoare.,theflowfieldandtemPeraturefieklofthebatteryduleswassilatedAlsoacentrifugalmomufan,,,wasehosebyexperintwhiehwasindieatedthatiteaneolthebatteryIPUandDO心Ceonverterme·andsatisfytheaPPlieation代月ulrentsforhdissiPationsystemmeeatKeywords:Hydelectrieviele;Heatmementsystem;Rowfie

5、ld;mPeraturefield;CFDbriehanag及O引。言安全与寿命混合动力汽车的IPU和DC刀。C变日益沉重的能源与环境压力使得汽车工业,,换器中的功率单元运行中不可避免产生热量,,的发展面临着严峻的挑战环保节能汽车的开发而散热不良导致的温升过高将直接影响混合动己成为世界范围内各国政府和各大汽车公司关力系统的稳定性和可靠性。因此开展混合动力汽。,注的焦点其中混合动力汽车(HEv)由于其良好车热管理系统的研究对混合动力汽车的开发具,。的节能减排效果和相对成熟的技术具有重要的有重要意义商,业开发价值国家科技部已将混合动力汽车的由于电池组和IPU和DC

6、IDC变换器的性能‘。,”开发列入了,863电动汽车重大专项直接影响混合动力汽车的性能设计热管理系统,,,电池组为混合动力汽车提供辅助动力在时在保证一定散热效果的情况下应该尽量减充、放电过程中产生的大量热量会导致电池内部小流动阻力,降低风机噪音和功率消耗,提高整,。的温度上升和电池组模块之间温度梯度的增大个系统的效率国内外众多研究人员和厂家针对,,造成电池性能不稳定严重时影响到电池的使用如何通过电池模块散热系统的合理设计实现电2010年机械工程学会年会论文集[1·2]。U,。池模块温度场均匀的课题进行了研究对正计算的收敛性缩短计算时间,和DC汇(变换器也进行了

7、相应的研究但研究重点在于改善内部元器件的工作特性和提高工2结构设计作效率[,一,]。电池组和护U和DC刀OC变换器是混合动力,,本文以国内某汽车制造厂开发的混合动力汽车的重要组成部分根据可利用的空间尺寸,。汽车为研究对象运用CFD方法对电池组及IPU混合动力汽车热管理系统结构布置如图1所示、和DC兀〔变换器的流场和温度场进行了建模和图中热管理系统包含箱体(位置l)电池组(位置,、、、仿真分析设计了电池组及护U和DCIDC变换2)进风槽(位置3)DCOC变换器(位置4),、、。器的热管理系统提出了具有充足流量流动阻IPU(位置5)离心风机(位置6)等、。力小散热

8、良好的方案1数学模型,工程实践经验表明