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《吉林大学》 2013年
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纯电动汽车电池箱热特性研究及热管理系统开发

沈帅  
【摘要】:随着能源危机和环境污染的日益严重,电动汽车的发展越来越引起人们的重视,动力电池是纯电动汽车唯一的动力能源,它的工作性能和寿命受环境温度的影响很大。在高温环境下,电池内部不可逆反应物生成速度加快,不可逆反应物的增多导致电池的可用容量的加速减少,当电池的可用容量衰减到电池额定容量的80%时,电池的寿命终结;电池在低温环境充放电下,电池的内阻加大,放电电压平台降低,可充放容量减少,电池的充放电效率明显减低,且对电池本身有一定的损害,因此,对电动汽车电池的热特性研究及热管理系统的开发有着重要的意义。 本文以纯电动汽车的LiFePO_4电池为研究对象,根据LiFePO_4电池温度特性和电动汽车热管理设计要求,工作如下: (1)查阅了大量资料,对电池热管理研究现状进行分析,指出动力电池和电池热管理系统存在问题,选择合理的散热结构和加热结构。 (2)研究了电池的温度特性,分析得出电池的最佳工作区间;从生热出发,推导求出电池热物性参数和生热速率公式,对实验数据处理得到电池比热容,并整理求得电池的单位体积的生热速率;根据电池材料导热系数参数,计算电池等效材料的各方向的导热系数,并做了温升实验以备验证生热模型。 (3)利用Fluent仿真软件对电动汽车现有单体仿真进行仿真计算,并将仿真结果和实验进行对比,所得两者结果基本吻合,可知,可将其作为电池箱热模型的单体生热模型;建立了自热对流下电池箱模型,并分析自然对流下电池箱的仿真结果,指出其存在问题,因此必须设计散热风道。 (4)为了改善电池箱夏天散热效果,并提高电池在冬季条件下的工作性能,对自然对流电池箱做如下改进措施:(A)采用并行通风方式,增加强制风冷措施。(B)利用加热膜在电池箱底部进行加热。(C)增加保温功能。通过CFD对散热系统高温条件进行了仿真,稳态时电池的侧面最高温度低于环境温度5度,满足电池的工作要求;通过仿真上下加热方式和保温性能,选择下部加热电池具有较好的加热效果。利用远程监测系统求得的相关参数对电池箱设备进行选型,并对结构进行设计。 (5)制定充电加热控制策略和散热控制策略,并对热管理系统的硬件和软件进行设计与调试。对热管理系统包括:散热系统、加热系统和控制策略进行实验验证,实验验证热管理系统功能。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U469.72

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘笑;高玉玲;康亚娜;;基于模糊PID的AT89C2051单片机智能温度控制系统[J];兵工自动化;2006年05期
2 程安宇;孙士民;徐洋;;基于DS18B20的单片机温度测量控制系统[J];兵工自动化;2007年02期
3 杨凯;李大贺;陈实;吴锋;;电动汽车动力电池的热效应模型[J];北京理工大学学报;2008年09期
4 陈良光,管聪慧;由数字式传感器DS1820构成的多点测温系统[J];传感器世界;1999年09期
5 冯旭云;;混合动力汽车动力电池(Ni-MH)管理系统的研究现状与发展[J];电源技术应用;2008年08期
6 孙少陵;GPRS技术特点及其应用[J];电信技术;2002年03期
7 刘雪娟,李建东;GPRS关键技术及展望[J];电信快报;2002年04期
8 李腾;林成涛;陈全世;;锂离子电池热模型研究进展[J];电源技术;2009年10期
9 付正阳,林成涛,陈全世;电动汽车电池组热管理系统的关键技术[J];公路交通科技;2005年03期
10 张承宁;雷治国;董玉刚;;电动汽车锂离子电池低温加热方法研究[J];北京理工大学学报;2012年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋新华;锂离子电池组管理系统研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
2 李哲;纯电动汽车磷酸铁锂电池性能研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 吴建荣;纯电动汽车远程监控系统设计及故障诊断方法研究[D];吉林大学;2011年
2 邱钊鹏;无人驾驶车辆控制方式研究[D];北京工业大学;2009年
3 岳仁超;电池管理系统的研究[D];北京交通大学;2010年
4 许超;混合动力客车电池包散热系统研究[D];上海交通大学;2010年
5 彭强;电动汽车用锂离子动力电池热效应研究[D];吉林大学;2012年
6 辛乃龙;纯电动汽车锂离子动力电池组热特性分析及仿真研究[D];吉林大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘宝霞;贾朝阳;;挤出机双流道筒体的设计及换热能力的计算与分析[J];工程塑料应用;2010年09期
2 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
3 李茜;苏华;李晓虹;张燕;;地源热泵竖埋U形换热器一维数值模型[J];四川建筑科学研究;2012年02期
4 凌洁;庆克堂;;基于GPRS网络的电力流动收费系统解决方案[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
5 李传瑞;王立涛;葛仁余;余小鲁;陈志浩;;CSP连轧过程变形的有限元分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
6 郭清华;;蔬菜大棚智能温度控制系统应用研究[J];安徽农业科学;2008年11期
7 宋如敏;王恒青;;农产品加工的供热管道在传输过程中的热损耗分析[J];安徽农业科学;2009年02期
8 王艳艳;张珊珊;;基于MATLAB位置伺服系统的仿真研究[J];安阳工学院学报;2010年04期
9 丁凯凯;冯士维;郭春生;刘静;;大气与真空下功率VDMOS散热特性研究[J];半导体技术;2011年07期
10 刘达德;;对于改进国产内燃机车冷却系统的几项建议[J];北方交通大学学报;1986年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 季玲玲;周光魏;寇智慧;赵保国;杜志明;郭泽荣;;圆柱形烟花热自燃数学模型研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
2 魏琪;赵俊;;太阳能空气集热器传热性能实验研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 介鹏飞;李德英;;能耗统计在建筑节能工作中的应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 陈金江;范玉德;刘知贵;;基于模糊控制的超高压增压系统建模与仿真[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
5 贺建忠;幸利;马康康;;电解槽保温技术的应用与探讨[A];2011(昆明)中西部第四届有色金属工业发展论坛论文集[C];2011年
6 孔令斌;;斯特林热机逆流换热式回热器[A];2011中国太阳能热利用行业年会暨高峰论坛论文集[C];2011年
7 赵博;武传松;;水下湿法焊接温度场的数值模拟[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
8 宋小伟;孙斌煜;;双辊带材铸轧侧封技术中熔融钢液液面宽度对侧封板所受温度场和应力场的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
9 张靖岩;史毅;吕振纲;仝玉;王礼;;结构构件耐火隔热性计算模型[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
10 田立柱;朱国庆;张国维;;基于性能化的大空间建筑钢结构防火设计[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
3 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
4 姚栋伟;汽油机燃用乙醇汽油混合燃料的空燃比控制技术研究[D];浙江大学;2010年
5 朱登亮;槽形竖壁冷凝强化规律研究与结构优化[D];华东理工大学;2011年
6 李国富;高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D];太原理工大学;2010年
7 阎秦;太阳能辅助燃煤发电系统热力特性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 李先春;褐煤提质及其燃烧行为特性的研究[D];大连理工大学;2011年
9 谭晓倩;活化生土基低碳节能村镇建筑材料研究[D];大连理工大学;2011年
10 刘新天;电源管理系统设计及参数估计策略研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 亓玉栋;矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断[D];山东科技大学;2010年
3 张志伟;楼宇供暖节能系统的设计[D];山东科技大学;2010年
4 赵庆川;锂离子电池组智能管理系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 赵达;井下工具油浸试验装置温度控制系统分析[D];长春理工大学;2010年
7 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
8 张波;基于嵌入式水质综合生物毒性在线自动分析仪控制器关键技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 纪文文;超重力燃烧合成YAG陶瓷热力学计算及过程仿真[D];山东农业大学;2010年
10 刘永;纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的研究与开发[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王震坡,孙逢春;电动汽车电池组连接可靠性及不一致性研究[J];车辆与动力技术;2002年04期
2 潘笑;高玉玲;康亚娜;;基于模糊PID的AT89C2051单片机智能温度控制系统[J];兵工自动化;2006年05期
3 冯新;夏靖波;;基于VB和MapX组件的地面电子航图显示系统[J];兵工自动化;2007年06期
4 林成涛;李腾;陈全世;;锰酸锂动力蓄电池散热影响因素分析[J];兵工学报;2010年01期
5 安富强;其鲁;王剑;张鼎;晨晖;毛永志;刘正耀;;电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2011年01期
6 林程;电动低地板城市大客车研制中的关键技术[J];北京理工大学学报;2005年03期
7 杨凯;李大贺;陈实;吴锋;;电动汽车动力电池的热效应模型[J];北京理工大学学报;2008年09期
8 车杜兰;周荣;乔维高;;电动汽车电池包散热加热设计[J];北京汽车;2010年01期
9 孙逢春,张承宁,郭海涛;电动汽车电池管理系统和剩余容量计研究[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);1998年02期
10 石庆升,张承慧;基于水平铅布电池的模块化电池管理系统的设计和研究[J];蓄电池;2005年01期
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 王志新 通讯员 王欣;[N];长江日报;2010年
2 记者 吴成良;[N];人民日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄海江;锂离子电池安全性研究及影响因素分析[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
2 蒋新华;锂离子电池组管理系统研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王珂;纯电动汽车动力电池特性及应用研究[D];武汉理工大学;2011年
2 林国发;纯电动汽车锂电池组温度场研究及散热结构优化[D];重庆大学;2011年
3 马兆强;混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真与结构设计[D];重庆大学;2011年
4 常立民;基于专家系统的汽轮机状态监测与故障智能诊断系统[D];重庆大学;2004年
5 陈金舟;储氢合金测试系统及镍氢电池管理系统的设计[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
6 宋国振;基于GPRS和Internet的分布式数据监测系统[D];大连理工大学;2005年
7 付庆茂;锂离子电池低温性能研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 燕丽红;基于GPRS技术的远程数据传输系统的研究[D];西安科技大学;2006年
9 袁春刚;液态软包装锂离子电池工艺与隔膜的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 楼英莺;混合动力车用镍氢电池散热系统研究[D];上海交通大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙文鹏;陈实;杨凯;;混合电动车用MH/Ni电池组热效应仿真及应用研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年05期
2 王顺昌;Neale R.Neelameggham;;镁的新应用:制作轻量化锂离子电池箱[J];世界有色金属;2010年04期
3 李炜;刘静;;基于SolidEdge的电动汽车锂电池动力箱设计及制造[J];金属加工(冷加工);2011年07期
4 侯献军;桂文刚;金雪;;质子交换膜燃料电池发动机热管理研究[J];汽车科技;2009年01期
5 夏顺礼;秦李伟;赵久志;王亚斌;张宝鑫;;某纯电动车型电池热管理系统设计分析与验证[J];汽车工程学报;2011年03期
6 贺启滨;杨静;朱彤;;利用燃料电池客车废热的吸收式制冷空调系统可行性分析[J];汽车工程;2007年11期
7 齐斌;倪计民;顾宁;仲韵;;发动机热管理系统试验和仿真研究[J];车用发动机;2008年04期
8 常国峰;陈磊涛;许思传;王丽娜;;镍氢电池热管理系统结构优化设计[J];同济大学学报(自然科学版);2009年11期
9 Nisa Khan;Alex;;性能更新 LED照明灯的寿命有多长?(二)[J];广告大观(标识版);2010年08期
10 付正阳,林成涛,陈全世;电动汽车电池组热管理系统的关键技术[J];公路交通科技;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁昌杰;陈方元;秦大同;;混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
2 梁昌杰;陈方元;秦大同;;混合动力汽车热管理系统流场和温度场CFD分析[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
3 冯晓晨;杨积东;;基于KULI的红外图像转换器冷却系统仿真分析[A];第二届红外成像系统仿真测试与评价技术研讨会论文集[C];2008年
4 李凯;余立琼;栾志强;叶平伟;杨德瑞;梁国杰;吴琼;;轻质碳基泡沫的空间应用[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2009学术交流会论文集[C];2009年
5 胡亚平;;航标器材陆上预控流程研究[A];中国航海学会航标专业委员会沿海航标学组、无线电导航学组、内河航标学组年会暨学术交流会论文集[C];2009年
6 邱新华;;宁波航标处“样板标”实施情况介绍[A];中国航海学会航标专业委员会沿海航标学组、无线电导航学组、内河航标学组年会暨学术交流会论文集[C];2009年
7 姜中蛟;董渊;梁伟;金光勇;;固体热容激光器热管理系统中线性阀体的设计[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
8 刘杰民;李开勇;王本涛;黄歆;;CDA-1型机车车顶高压安全报警装置的研制[A];2008年科技学术研讨年提速安全与和谐铁路论文集[C];2008年
9 余荣升;晏华;王大伟;;相变材料在大容量锂离子电池堆热管理系统中的应用研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
10 冯庆霞;张冬芳;严六明;;纳米复合H_3PO_4-BPO_4-ABPBI高温质子交换膜的制备与表征[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 郑全庆;体验电动出租车[N];浙江日报;2011年
2 宇通客车市场部 丁志辉;宇通的发动机热管理系统是如何为客户创造效益的[N];中国工业报;2007年
3 本报特约通讯员 林良驹 朱文龙;争做民营高科技企业的领头雁[N];科技日报;2006年
4 常虹;营销转型 宇通掀起“价值连城”风暴[N];中国工业报;2007年
5 席蕾;宇通创造虎跃快客每年80万元节油神话[N];中国工业报;2007年
6 李世斌杨洪斌 周正宝 叶凤;保卫珠江口水域安全稳定的通航环境[N];中国交通报;2008年
7 易风;“火焰山”下了场“及时雨”[N];现代物流报;2008年
8 袁磊;侦破航标设施被盗案件的启发[N];人民公安报·交通安全周刊;2006年
9 本报记者 张旭军;有“机”可乘[N];网络世界;2006年
10 CNE记者 侯婷 通讯员 崔浩杰;每次换电时间为6~8分钟[N];中国电力报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 陆勇;混合动力轿车高压电及整车碰撞安全性研究[D];湖南大学;2008年
2 谭罡风;重型汽车动力传动系热管理系统研究[D];武汉理工大学;2011年
3 何耀;动力锂电池组状态估计策略及管理系统技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
4 王涛;微槽群相变冷却激光器热管理系统取热单元相关基础及关键技术研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
5 吴铁洲;HEV锂离子电池组管理关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
6 杨杰;中温固体氧化物燃料电池系统建模与控制方法研究[D];华中科技大学;2009年
7 刘新天;电源管理系统设计及参数估计策略研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 郭永兴;锂离子动力电池制造关键技术基础及其安全性研究[D];中南大学;2010年
9 陈琛;便携式电子设备用多功能、多模式电池与电源管理芯片的研究与设计[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈帅;纯电动汽车电池箱热特性研究及热管理系统开发[D];吉林大学;2013年
2 杨书建;电动汽车电池箱动静态特性分析及其结构优化设计[D];湖南大学;2012年
3 王慧磊;电动汽车锂动力电池组热管理系统研究与应用[D];黑龙江大学;2012年
4 王路飞;燃料电池汽车热管理系统分析与优化[D];上海交通大学;2012年
5 罗建曦;汽车热管理系统集成空气侧热流体分析研究[D];清华大学;2004年
6 刘耘丰;动力电池电压与电流自学习管理控制系统[D];电子科技大学;2012年
7 马腾;固体氧化物燃料电池热管理系统的研究与设计[D];华中科技大学;2011年
8 谭建勋;工程机械热管理系统试验平台的开发[D];浙江大学;2005年
9 辛乃龙;纯电动汽车锂离子动力电池组热特性分析及仿真研究[D];吉林大学;2012年
10 王贤海;PEMFC发动机热管理系统设计及仿真研究[D];武汉理工大学;2006年
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