董啸波，陈波，蒯兴宇，黄涛，尹飞洋

（ 合肥工业大学，安徽 合肥 230009 ）

0 引言

随着新能源汽车技术快速发展，大学生电动方程式大赛（FSEC）逐渐得到推广，该赛事要求车队自主设计动力性及操控性较好的赛车参加比赛。以锂电池为整车提供动力时，当其过充、过放或温度过高时易引发安全事故，电池包热管理系统的研究与有效应用可提高赛车安全性和可靠性。随着赛事发展，整车大量采用轻量化的碳纤维材料，同时越来越多的车队选择高功率电机，这对电池箱散热功能提出更高要求。

1 电池参数化建模及生热机理研究

1.1 锂电池热模型

从研究钴酸锂离子电池生热机理入手，建立纯电动赛车用锂电池包的热模型以及电池生热速率模型和极耳生热速率模型；根据电池改定参数估算影响电池温度场分布的热物性参数，对电池生热机理及单体热特性进行分析。

锂离子电池作为电动赛车可靠的动力来源，其生热主要是由于在电池充放电过程中伴随着电化学反应所引起的锂离子嵌入与嵌脱行为，此过程产生的热量称作反应热，在可逆反应中，其热量在充放电工作状态下大小相等；除此之外，还包括极化反应产生的热量，以及电池过充和过放引起的副反应热，甚至在充放电过程中因电池内阻的存在而产生的焦耳热[1]，故电池在实际工作过程中产生的热量应为：

式中，Qr为电池可逆反应热、Qp为电池极化反应热、Qs为电池副反应热、Qj为电池焦耳热。……