电动汽车锂电池组温度场研究及其结构优化*

2012-07-19刘振军林国发秦大同胡明辉林歆悠

汽车工程 2012年1期

关键词：模型

刘振军，林国发，秦大同，胡明辉，林歆悠

(重庆大学，机械传动国家重点实验室，重庆 400044)

前言

目前，节能环保汽车的开发，已受到各国政府和各大汽车公司的高度重视［1］，其中电动汽车已成为主要的发展方向之一。电池是电动汽车的核心部件之一，而锂离子电池因具有电压高、比能量高、比功率大、循环性能好和自放电低等优点，成为电动汽车和混合动力汽车的主导电源。但锂离子电池在充放电过程中产生的大量热量，会导致电池内部温度升高和单体电池之间温度不均匀，造成电池性能不稳定，严重时甚至影响到电池的使用安全和寿命。因此，电池组的散热和温度控制是保证电池性能的关键。目前，车上电池组散热一般采用风机抽吸式冷却结构［2－3］。这类结构的缺点是抽风机或吹风机本身消耗电池电量，降低了电池的利用功率，缩短了汽车的续驶里程。如果利用自然风冷方式，当汽车行驶时，利用周围空气与汽车的相对运动，可对锂电池组起到冷却作用。本文中从不消耗电池电量的自然风冷结构入手，运用计算流体力学方法对锂离子电池组自然风冷时的温度场进行建模和仿真分析，提出了使电池组的温度场均匀的优化方案。