流道布置对方形锂电池组温度场的影响
2021-10-10安治国李亚坤田茂飞
电源学报 2021年5期
安治国,赵 琳,陈 星,李亚坤,田茂飞,司 鑫
(重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆 400074)
随着不可再生能源的枯竭和汽车尾气排放的加剧,新能源电动汽车将逐步取代传统的燃油车。锂电池由于具有无记忆性、循环寿命长、能量密度高等特点而越来越受到人们的青睐[1-2]。但锂电池的使用性能容易受温度的影响,研究表明锂电池的最佳工作温度在50 ℃以内并且温差不宜超过5 ℃[3-5]。液冷式散热技术具有结构相对简单且能适用于高倍率放电工况等特点,因而被广泛关注。
Rao 等[6]研究了导热铝板的长度和冷却液流速对圆柱形电池组温度场的影响,并在综合考虑主动能耗和散热结构重量的基础上优化了散热系统;Wang 等[7]提出了由二氧化硅板和铜制流道构成的冷却系统,通过试验与仿真相结合的方法研究了锂电池在不同放电倍率下流道数量和冷却液流速对锂电池组温度场的影响,结果表明电池组的最高温度随流道数量和流速的增加而显著降低;Zhao 等[8]提出了一种微流道液冷散热方式,在质量流不超过10-3kg/s 的工况下,可将42110 圆柱形电池组的最高温度控制在40 ℃以内;Xu 等[9]对蛇形冷板进行参数化研究并建立了压力损失的目标函数,总结了蛇形冷板的压降规律。
上述研究都未考虑流道间距对锂电池组温度场的影响,本文提出一种液冷散热结构,并通过数值模拟研究了流道数量、流道间距以及流道进出口排布方式对锂电池组温度场的影响。
1 模型与方法
1.1 三维模型
液冷式锂电池组几何模型如图1 所示。……
登录APP查看全文
