电动汽车动力电池生热模型和散热特性.pdf

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1、电动汽车动力电池生热模型和散热特性姬芬竹刘丽君杨世春徐斌(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)摘要：结合Bernardi生热速率模型建立了单体电池正极片集流体、负极片集流体和电池极板的热耦合模型以及成组电池传热模型；利用Fluent软件仿真分析了自然通风环境中LiFePO。单体电池的生热特性，模拟了强制空气对流冷却条件下成组电池的生热和散热特性，分析了电池箱出风口位置对电池温度的影响；计算了不同放电倍率下电池组温度变化．计算结果表明：动力电池恒流放电末期，正、负极片的电流密度最大值出现在极耳处，正、负极耳温度高于极板温度，且正极耳温度大于负极耳

2、温度；强制冷却条件下成组电池热特性满足安全工作温度要求；电池箱出风口位置直接影响冷却空气速度场和电池组温度场分布，出风口设置在电池箱下部有助于改善其热状态一致性．对特征点温度监控数据与仿真结果的误差小于5％，能够满足工程需要．关键词：电动汽车；动力电池；热模型；冷却；温度场中图分类号：U469．72文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)01-0018．07HeatinggenerationmodelandheatdissipationperformanceofthepowerbatteryinelectricvehiclejiFenzhuLiuL

3、ijunYangShichunXuBin(SchoolofTransportationScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Thethermalcouplingmodelswereestablishedonthepositiveplatecollector，thenegativeplatecollectorandthebatteryplate，whichbasedoiltheBernardiheatgener

4、ationratemodelofasinglebatterv．Theheattransfermodelofbatterygroupwasfoundedaswell．Inthenaturalventilationenvironment．theheatgen—erationcharacteristicsofasinglebatteryLiFeP04wassimulatedbyusingFluentsoftware．TheDerformancesofheatgenerationanddissipationofbatterygroupweresimulatedunder

5、theconditionofforcedairconvectioncooling．Theeffectofair—outletpositiononbatterytemperaturewasanalyzed．Theeffectonbatteryternperaturewasanalyzedbasedonair—outletposition．Indifferentdischargeratio，thebatterytemperaturewascalculated．Thecalculatedresultsshowthatthepoleeartemperatureishig

6、herthanpolarbalde．andthepostiveeartem—peratureisgreaterthannegativeearaltheendofconstantcurrentdischarging；Thethermalperformanceofbatterycouldmeetthedemandsofthesafeoperatingtemperatureinforcedcoolingconditions：Theair-outletpositiondirectlyaffeststheairvelocityprofileandbatterytemper

7、aturefield；Thebelowair-outletcontributestoimprovetheconsistencyinthermalstate．Theerrorincalculatingandtestingresultislessthan5％atthefea—turepoints，whichcouldmeettheneedsinengineering．Keywords：electricvehicle；powerbattery；thermalmodel；cooling；temperaturefield收稿日期：2013-02-01；网络出版时间：201

8、3-08．1516：36