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动力电池温控板的数值模拟及测试方法研究

张瑶  
【摘要】:动力电池是电动汽车的能量来源,其性能受工作温度的影响比较显著,需要对其工作温度进行控制。采用液体流道温控板对动力电池进行散热和加热是一种新型的温度控制方式。本文开展了上述温控板的性能及测试方法的研究,通过数值模拟的方法研究了结构尺寸和工作液参数对温控板特性的影响,提出了一种温控板的测试方法并研制了相应的测试装置,利用该测试装置对某型温控板进行了性能测试。论文的主要工作如下:首先,采用数值模拟的方法分析了三种不同流道结构温控板的流动特性、换热特性及结构强度,给出温控板结构设计建议。仿真分析了工作液流量和温度对于动力电池散热和加热效果的影响。分析了纯水工作液、乙二醇工作液及煤油工作液对电池换热的影响。其次,设计并研制了一种温控板测试装置。在分析温控板工作原理及装置设计指标基础上,设计了测试装置的整体方案,进行了元器件的选型,编写了人机交互界面。实现了装置中工作液温度、工作液流量的控制及温控板进出口处工作液的压力、温度及流量的测量。测试结果表明,测试装置实现了设计指标要求。最后,以某公司提供的温控板产品作为测试对象,利用所研制的测试装置对该型温控板的性能进行测试,获得了温控板的流动阻力随流量变化关系、温控板换热量及传热系数与工作液流量及入口温度的关系,通过测试结果验证了仿真结果的合理性,最后给出了该型温控板的最优使用参数。


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