与其他电池例如铅酸、镍氢电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度和循环寿命，被广泛应用于电动汽车领域

。但是，锂离子电池对温度比较敏感，最佳工作温度范围为20～35 ℃

。如果工作温度过高，将导致电池循环寿命急剧缩短，甚至引起剧烈的副反应造成热失控，威胁人车安全

。为了确保锂离子电池工作在合适的温度范围内，电动汽车普遍安装了电池热管理系统。近年来，电池热管理系统得到了企业界和学术界的广泛关注，并取得了快速的发展

。

目前，电池热管理系统主要包括风冷

、液冷

和相变材料冷却

。风冷最简单，成本最低，但是风冷对流热交换系数小，冷却效果差，不适合大倍率放电情况。相变材料冷却是利用相变材料相变潜热吸收锂离子电池释放的热量，温度均匀性较好，但长期稳定性还需提高，实际应用较少。与风冷相比，液冷对流热交换系数大，冷却效率高，并且比相变材料冷却稳定性好，在实际应用中得到了众多汽车制造商的青睐

。

2）保护与维稳。（1）监控现场、维持秩序、疏散游客，关注事态发展。（2）志愿者应对突发事件的现场实行保护，防止与重特大事件有关的实物被随意挪动，要妥善保管现场的重要痕迹与物证。（3）做好突发事件现场的安抚工作，稳定游客的情绪，防止负面信息发至网络，做到正能量的宣传，维护景点、景区的同时进行有条不紊的解决。

液冷冷却板流道主要分为直线流道和蛇形流道。直线流道优势是冷却剂流动路径短、压差小、能耗低，但是不同子流道间几乎没有热量交换，温度均匀性有待提高。蛇形流道由于不同子流道间的热量交换充分，温度均匀性好，但是冷却剂流动路径长、压差大、能耗高。针对直线流道，大量学者进行了多方面的研究。Huo 等

研究了子流道个数、流动方向、入口质量流量和环境温度对电池放电过程中温升和温度分布的影响。Qian等

考虑了不同子流道流量的不均匀性，发现当子流道个数为奇数时，中间流道流量最大，并且子流道越多，冷却性能越好。但当子流道个数超过5个时，并没有明显优势。Chen 等

探讨了不同分配器(I 型、U型、Z型)直线流道的性能，并对结构参数进行了优化，冷却性能得到了明显提高。为了同时实现降低最大温度和压降，在作者之前的文章中提出了扩散型直流道设计，为了进一步降低局部阻力，又提出了两进一出设计，压降降低了7.2%

。

此外，关于蛇形流道的研究也很多。为了改善电池温度均匀性，李昕光等

设计了单向流通和双向对流的蛇形冷板，研究结果表明，在不同流量下，双向对流设计最大温差均小于单向流通设计。杨世春等

对传统蛇形流道进行了优化，增大了弯道处冷板与圆柱电池的接触角，发现与原设计相比，电池组最大温差和最大温度均有所下降。Deng等

对比分析了蛇形流道冷却剂沿宽度方向流动和长度方向流动两种设计的差异。结果表明冷却剂沿长度方向流动，冷却效果更好。Su等

设计了两进两出蛇形流道结构，并探讨了不同进出口位置设计的影响，发现进出口位置设计和流动方向对温度影响较大。Wang等

采用多目标遗传算法对蛇形流道进行了参数优化，电池模组最高温度下降了2.65 ℃。

综上所述，如何降低最大温度和温差是目前蛇形流道研究关注的重点，然而却忽略了蛇形流道冷却剂流动路径长、压差大、能耗高的问题。为了解决该问题，本文提出了对称蛇形流道。与传统蛇形流道相比，对称蛇形流道中子流道冷却剂流量小，进而降低了流道压降，提升了电动汽车的续航里程。

1 模型及验证

1.1 模型结构

商业智能为智慧校园决策提供支持 通过大数据平台，对校园里的数据经过抽取、转换和装载，得到学校的一个全局视图，然后在此基础上进行查询和分析、数据挖掘，最后将得到的结果呈现给学校管理者，为管理者的招生计划、财务决策、学科建设等决策提供支持，对学风、项目经费和就业状况等实现智能预警，优化资源利用，实现量化评估，提供专家系统。

1.2 控制方程和边界条件

为了求解上述控制方程，需要合理设置边界条件和初始条件。初始温度为30 ℃，流道入口质量流量为1 g/s，入口温度为30 ℃。出口表压设置为0 Pa，出口仅考虑热对流忽略热传导。流道侧面为无滑移边界。电池与冷板外表面设置为自然对流，自然对流系数为6 W/(K·m

)。模型所需其他参数见表2，冷板材质为铝，冷却剂为液态水。

如图10 所示，对于两种设计，随着流道宽度的增大，流道压降逐渐减小，但减小幅度在降低。流道宽度从2 mm 增大到3 mm，流道压降减小了3380 Pa。流道宽度从4 mm增大到5 mm，流道压降仅减小了671.7 Pa。因为流道入口流量一定，流道宽度越宽，流速越小，压降越小。仔细分析还可以看出，如果对称蛇形流道宽度设计不合理，其压降有可能大于传统蛇形流道压降，例如蛇形流道宽度为5 mm时，压降为2961.9 Pa，而对称蛇形流道宽度为2 mm时，压降高达6948.8 Pa。因此流道宽度的设计很关键。此外，流道宽度对电池最大温度和温差的影响较小，可忽略。当流道宽度从2 mm增加至5 mm，对称蛇形流道电池最大温度仅减小了0.1°C，最大温差增大了0.09°C，如图11所示。

其中Pi表示并购方选择现金支付的概率。β0表示常数项，β1,β2,…,β8为回归系数。xip(p=1,2,…,8)为解释变量。表1描述了各解释变量的含义。

式中，下标“w”“c”“b”分别表示水、冷板和电池。

、

、

、

、

c

和

分别为黏度、密度、重力矢量、温度、比热容和热导率。

和

分别是速度和压力

是电池的热源。锂离子电池在放电过程中产生的热量与放电电流大小及放电时间密切相关，其可以表示为：

图4表明与传统蛇形流道相比，对称蛇形流道在压降方面具有明显优势。下文将对两种设计的温度分布进行对比分析。图5展示了两种设计流道中截面的温度分布。由于冷却剂沿着流动方向不断吸收电池放电过程中产生的热量，因此冷却剂温度沿着流动方向越来越高。然而，电池在冷却剂流动方向上温度分布比较均匀，温差较小，如图6 所示。虽然电池厚度只有13 mm远小于其宽度(63 mm)和长度(118 mm)，但是在电池厚度方向上电池温差最大。原因是电池热导率各向异性，厚度方向的热导率不足1 W/(m·K)，而其他两个方向的热导率接近30 W/(m·K)。如图7 所示，当电池厚度方向热导率增至10.925 W/(m·K)时，对称蛇形流道电池厚度方向温差远小于冷却剂流动方向温差。电池最大温差也从2.75 ℃降至1.24 ℃，因此增大电池厚度方向的热导率对电池温度均匀性的提高具有显著效果。此外，两种设计的电池最大温度基本一致。蛇形流道和对称蛇形流道电池最高温度分别为33.40 ℃和33.35 ℃。对称蛇形流道最大温差为2.75 ℃略小于蛇形流道的2.81 ℃。根据以上的分析可以得出：在温度均匀性方面，对称蛇形流道略优于蛇形流道；在压降方面，对称蛇形流道具有较为明显的优势。

冷却剂流动状态取决于雷诺数的大小。根据入口速度(0.3 m/s)和水力直径(0.0015 m)，可得雷诺数为449，小于2300，冷却剂流动状态为层流。冷却剂的动量、质量、能量守恒方程可以表示为

：

1.3 网格独立性验证

为了验证模型网格独立性，建立了不同网格数量的模型，见表3。图2展示了网格数量对压降和最大温度的影响。从图2中可以看出，随着网格数量的增加，网格数量对压降和最大温度的影响越来越小。判断网格独立性的标准是由于网格数量变化，引起的计算误差小于3%

。模型5与模型4的误差满足网格独立性的要求，故模型5作为后续模型网格划分的标准。为了验证模型的准确性，根据文献[25]报道的数据(表2)及上述控制方程，本文建立了单电芯模型，并与实验数据进行对比，如图3 所示。很明显，模型计算结果与实验数据基本相符，证明了模型的准确性。

图4展示了两种设计流道中的压力分布。很显然，两种设计中压力变化趋势基本一致，压力均沿着冷却剂流动方向逐渐降低。但是流道出入口的压降却相差很大。蛇形流道出入口压降高达6218 Pa，而对称蛇形流道的压降仅为3568 Pa，比蛇形流道的压降降低了42.6%。因此对称蛇形流道能够显著减小电池热管理系统的能耗，提升电动汽车的续航里程。原因也很简单，由于沿程阻力引起的沿程损失是引起蛇形流道压降的主要原因，其与冷却剂的速度平方成正比。与传统蛇形流道相比，对称蛇形流道设计通过简单的结构改进，使得每个子流道(竖直流道)中的流量仅为传统蛇形流道一半，进而显著降低了冷却流道的压降。

2 结果与讨论

2.1 压力分布

很多时候，人们在观看电影的时候会觉得人名让自己有点迷茫，甚至有点混淆不清了。因为有时候角色的人名会被翻译得前后不一致，在这种情况下我建议在翻译剧中人名的时候最好是保留原来的语言的名字，这样反倒更能帮助观众们认识电影中的角色，更方便理解剧情。

2.2 温度分布

式中，

代表时间，s；

为各项系数。根据文献测量数据，1 C、2 C、3 C放电倍率时，锂离子电池热源与放电时间的关系为

：

本文选取方形磷酸铁锂电池作为研究对象，方形磷酸铁锂电池的技术参数见表1。为了满足电动汽车续航里程及功率的需求，电动汽车需要配备大量锂离子电池。然而，考虑到对称性及减少计算时间，本文选取了一个重复单元作为研究对象，其包括一个冷板及冷板两侧的半块电池，如图1(a)、(c)所示。传统蛇形流道和对称蛇形流道尺寸详见图1(b)、(d)。对称蛇形流道中的竖直方向流道定义为子流道，水平方向流道称为主流道。

三是强化科技支撑。创新是引领发展的第一动力，是推进农业供给侧结构性改革的核心。只有不断加强科技创新，才能够保持质量领先，同时降低成本，提高产品附加值，促进企业提质增效。垦区不断完善科研推广体系建设，加速教学科研成果向生产应用转化，加快培育以创新为引领的发展新动能。

2.3 流量的影响

冷却剂流量是影响电池温度的关键因素之一。冷却剂流量越大，冷却效果越好，电池温度越低，同时，流道压降越大，能耗越大。因此合理选择冷却剂流量至关重要。图8展示了两种设计冷却剂流量对温度的影响。可以看出，随着冷却剂流量的增大，电池最大温度逐渐下降，但下降幅度在减小。当冷却剂流量从0.2 g/s 增加到0.6 g/s，最大温度降低了2.21 ℃。然而，当冷却剂流量从0.6 g/s 增加到1 g/s，最大温度只降低了0.51 ℃。此外，冷却剂流量的增大也有助于降低电池最大温差。对称蛇形流道，冷却剂流量从0.2 g/s增加到1 g/s，电池最大温差从4.04 ℃下降到2.75 ℃，下降了1.29 ℃。但是流道压降却从374.5 Pa提高到3568.9 Pa，增加了8.53 倍，如图9 所示。因此流道压降强烈依赖于冷却剂流量，在满足电池温度设计要求时，尽量减小冷却剂的流量有利于降低电池热管理系统的能耗。其次，如图9所示，还可以发现，随着冷却剂流量的增加，蛇形流道压降与对称蛇形流道压降的差距越来越大，即对称蛇形流道降压效果越来越显著。当冷却剂流量为0.2 g/s 时，两种设计的压降差为461 Pa，仅有流量为1.0 g/s 时压降差(2650 Pa)的17.4%。这是由于压降与冷却剂速度的平方成正比，对称蛇形流道子流道中的流量仅为蛇形流道的一半，因此流量越大对称蛇形流道压降优势越显著。

2.4 流道宽度的影响

冷板和电池的能量守恒方程分别为

：

3 结 论

设计了对称蛇形流道，并建立其数学模型。对比分析了对称蛇形流道与传统蛇形流道的差异，讨论了冷却剂流量和流道宽度对对称蛇形流道性能的影响。通过对计算结果的分析得到如下结论：

在市场经济发展之时，负面现象，尤其是环境污染随之出现。为了营造碧水蓝天的生活环境，实现可续持续化发展，在2014年11月12日，国务院下发了《关于加强环境监管执法的通知》，要求全国各级地方政府重视环境执法工作，杜绝各种环境违法现象，着力提高环境质量水平。在2018年5月18日，国家主席习近平在全国生态环境保护大会上就环境执法工作重要性予以强调，并罗列若干事宜。依据上述内容，可以将环境执法界定为：以党政政策、法律法规为基准的，打击实施一切环境违法犯罪的活动。

（1）与传统蛇形流道相比，对称蛇形流道显著降低了冷却流道的压降。同时，温度均匀性也有所提升；

（2）电池在冷却剂流动方向温度分布比较均匀，温差较小，但是由于电池厚度方向热导率太小导致该方向电池温差最大。

（3）冷却剂流量的增大虽然能够有效降低电池最大温度和温差，但是却急剧提升了系统的能耗。

（4）流道宽度对流道压降影响显著，但对电池温度的影响较小，可忽略。

[1] AKHOUNDZADEH M H, PANCHAL S, SAMADANI E, et al.Investigation and simulation of electric train utilizing hydrogen fuel cell and lithium-ion battery[J]. Sustainable Energy Technologies and Assessments,2021,46:101234.

[2] TETE P R, GUPTA M M, JOSHI S S. Developments in battery thermal management systems for electric vehicles: A technical review[J].Journal of Energy Storage,2021,35:102255.

[3] JIANG W, ZHAO J T, RAO Z H. Heat transfer performance enhancement of liquid cold plate based on mini V-shaped rib for battery thermal management[J]. Applied Thermal Engineering,2021,189:116729.

[4] 常修亮,郑莉莉,韦守李,等.锂离子电池热失控仿真研究进展[J].储能科学与技术,2021,10(6):2191-2199.CHANG X L, ZHENG L L, WEI S L, et al. Progress in thermal runaway simulation of lithium-ion batteries[J]. Energy Storage Science and Technology,2021,10(6):2191-2199.

[5] 刘霏霏, 鲍荣清, 程贤福, 等. 服役工况下车用锂离子动力电池散热方法综述[J].储能科学与技术,2021,10(6):2269-2282.LIU F F, BAO R Q, CHENG X F, et al. Review on heat dissipation methods of lithium-ion power battery for vehicles under service conditions[J]. Energy Storage Science and Technology, 2021, 10(6):2269-2282.

[6] ZHANG X H, LI Z, LUO L G, et al. A review on thermal management of lithium-ion batteries for electric vehicles[J].Energy,2022,238:121652.

[7] WANG N B, LI C B, LI W, et al. Effect analysis on performance enhancement of a novel air cooling battery thermal management system with spoilers[J].Applied Thermal Engineering, 2021, 192:116932.

[8] DING Y Z, JI H C, WEI M X, et al. Effect of liquid cooling system structure on lithium-ion battery pack temperature fields[J].International Journal of Heat and Mass Transfer, 2022, 183:122178.

[9] 郑海, 续彦芳, 刘汉涛, 等. 基于液体介质的锂离子动力电池热管理系统实验分析[J].储能科学与技术,2020,9(3):885-891.ZHENG H, XU Y F, LIU H T, et al. Experimental analysis of thermal management system of lithium ion power battery based on liquid medium[J]. Energy Storage Science and Technology,2020,9(3):885-891.

[10]CHOUDHARI V G, DHOBLE A S, PANCHAL S. Numerical analysis of different fin structures in phase change material module for battery thermal management system and its optimization[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer,2020,163:120434.

[11]AKBARZADEH M, KALOGIANNIS T, JAGUEMONT J, et al. A comparative study between air cooling and liquid cooling thermal management systems for a high-energy lithium-ion battery module[J].Applied Thermal Engineering,2021,198:117503.

[12]SHENG L, ZHANG H Y, ZHANG H, et al. Lightweight liquid cooling based thermal management to a prismatic hard-cased lithium-ion battery[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer,2021,170:120998.

[13]CHUNG Y, KIM M S. Thermal analysis and pack level design of battery thermal management system with liquid cooling for electric vehicles[J]. Energy Conversion and Management, 2019,196:105-116.

[14]HUO Y T, RAO Z H, LIU X J, et al. Investigation of power battery thermal management by using mini-channel cold plate[J]. Energy Conversion and Management,2015,89:387-395.

[15]QIAN Z, LI Y M, RAO Z H. Thermal performance of lithium-ion battery thermal management system by using mini-channel cooling[J].Energy Conversion and Management,2016,126:622-631.

[16]CHEN K, CHEN Y M, SONG M X, et al. Multi-parameter structure design of parallel mini-channel cold plate for battery thermal management[J]. International Journal of Energy Research, 2020,44(6):4321-4334.

[17]KONG W, ZHU K J, LU X P, et al. Enhancement of lithium-ion battery thermal management with the divergent-shaped channel cold plate[J].Journal of Energy Storage,2021,42:103027.

[18]元佳宇, 李昕光, 王文超, 等. 考虑质量流量的电池组蛇形冷却结构仿真[J]. 储能科学与技术, 2021, doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0639.YUAN J Y, LI X G, WANG W C, et al. Simulation of serpentine cooling structure of battery pack considering mass flow[J].Energy Storage Science and Technology, 2021, doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0639.

[19]王明悦, 林家源, 刘新华, 等. 基于蛇形通道的电池组液冷方案设计与优化[J].北京航空航天大学学报,2022,48(1):166-173.WANG M Y, LIN J Y, LIU X H, et al. Design and optimization of battery pack liquid cooling scheme based on serpentine channel[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2022,48(1):166-173.

[20]DENG T, ZHANG G D, RAN Y. Study on thermal management of rectangular Li-ion battery with serpentine-channel cold plate[J].International Journal of Heat and Mass Transfer, 2018, 125:143-152.

[21]SHENG L, SU L, ZHANG H, et al. Numerical investigation on a lithium ion battery thermal management utilizing a serpentinechannel liquid cooling plate exchanger[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer,2019,141:658-668.

[22]WANG N B,LI C B,LI W,et al.Heat dissipation optimization for a serpentine liquid cooling battery thermal management system:An application of surrogate assisted approach[J]. Journal of Energy Storage,2021,40:102771.

[23]AL-ZAREER M, DINCER I, ROSEN M A. A novel phase change based cooling system for prismatic lithium ion batteries[J].International Journal of Refrigeration,2018,86:203-217.

[24]PATIL M S, SEO J H, PANCHAL S, et al. Investigation on thermal performance of water-cooled Li-ion pouch cell and pack at high discharge rate with U-turn type microchannel cold plate[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2020,155:119728.

[25]陈诚.新能源汽车方形动力锂电池散热及优化设计研究[D].上海:上海应用技术大学,2020.CHEN C. Research on heat dissipation and optimization design of square power lithium battery for new energy vehicle[D]. Shanghai:Shanghai Institute of Technology,2020.

[26]QU J, KE Z Q, ZUO A H, et al. Experimental investigation on thermal performance of phase change material coupled with three-dimensional oscillating heat pipe (PCM/3D-OHP) for thermal management application[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer,2019,129:773-782.