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《混合动力汽车用镍氢电池的散热结构分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第4期重庆大学学报Vol.32No.42009年4月JournalofChongqingUniversityApr.2009文章编号:1000-582X(2009)04-0415-05混合动力汽车用镍氢电池的散热结构分析杨亚联,张昕,李隆键,秦大同,胡明辉(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030)摘要:以混合动力车用镍氢电池为研究对象,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的散热结构进行了流场和温度场的仿真分析,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差。通过调整挡板及电池的位置、改变电池倾斜角度和电池的间距、施加挡风结构、包覆保温层等方法改
2、善了电池组冷却气流分布和电池组温度场均匀性,其中包覆保温层的效果最好。为混合动力车用镍氢电池热管理的设计提供了依据。关键词:混合动力汽车;镍氢电池;散热结构;温度场中图分类号:TH132.46文献标志码:AThecoolingstructureofN-iMHbatteriesinhybrid-electricvehiclesYANGYa-lian,ZHANGXin,LILong-jian,QINDa-tong,HUMing-hui(StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission,ChongqingUniversity,C
3、hongqing400030,P.R.China)Abstract:FocusingonN-iMHbatteriesusedinhybrid-electricvehicles(HEV),asimulationanalysisoftheflowandtemperaturefieldsofthecoolingstructureinexistingbatteriesiscarriedoutusingcomputationalfluiddynamicssoftware.Theresultsshowthatthetemperatureuniformityispoor.
4、Theuniformityoftheflowandthetemperaturefieldsisimprovedbyadjustingthebaffleandbatterypositions,changingthetiltangleandthedistancebetweenthebatteries,insertingwindplatesandacoatinginsulationlayer.Thecoatinginsulationlayerachievesthebesteffect.Furthersimulationshowsthatthecoatinginsu
5、lationlayermethodhasthebesteffects.TheresultsprovidethedesignbasisforthermalmanagementprogramofN-iMHbatteriesinHEV.Keywords:hybridelectricvehicle;N-iMHbattery;coolingstructure;temperaturefield日益严重的能源与环境压力使传统内燃机汽车的影响较大,电池组中温度分布不一致,各单体电池的发展面临着严峻的挑战,环保节能汽车的开发已成的容量和充放电性能也不一致。在整组电池充电为世界
6、范围内各国政府和各大汽车公司关注和研发时,容量低的电池早已充满,很容易产生过充;相应的焦点。其中混合动力车(hybridelectricvehicle,地,在放电过程中,这部分电池也容易过放;在经过HEV)是具有重要商业开发价值的节能环保汽车。若干次充放电过程之后,各单体电池间的性能差异电池作为HEV的主要储能元件,对HEV的性越来越大,造成恶性循环:电池性能下降,可充入的[1-5]能有直接影响。动力镍氢电池以其比能量高、比功电量减少,发热更加严重,减小了安全性和寿命。率高、循环寿命长、环境污染小、安全性高等优点,成由于电池组中单体电池是互相串联的,任何一只
7、电为HEV车用的首选电源。但镍氢电池性能受温度池性能下降都会影响电池组的整体表现。温差为收稿日期:2008-12-11基金项目:国家自然科学基金资助项目(50305037);重庆市自然科学基金资助项目(2006BB3195);重庆市科技攻关重大专项资助项目(2006AA6006)作者简介:杨亚联(1972-),男,重庆大学副研究员,主要从事车辆动力传动与控制方向的研究,(E-mail)yyl@cqu.edu.cn。416重庆大学学报第32卷5、10、15e时,相同充电条件下电池组的荷电态分围流场进行分析。根据CFD基本原理,把电池区域[6-7]别下降10%、
8、15%、20%。分为流体和固体区域,空气流过的区域为