锂电池单体及电池组散热仿真及优化
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-24页 |
| 1.1 电动汽车发展概述 | 第11-12页 |
| 1.2 纯电动汽车动力电池 | 第12-14页 |
| 1.2.1 常用动力电池类型 | 第13-14页 |
| 1.3 锂离子电池工作原理及优缺点 | 第14-15页 |
| 1.3.1 锂离子电池的特点 | 第14-15页 |
| 1.4 锂离子动力电池的热性能研究 | 第15-16页 |
| 1.5 动力锂电池热效应现状研究 | 第16-18页 |
| 1.6 电池单体及电池组散热研究 | 第18-22页 |
| 1.6.1 空气冷却散热 | 第18-19页 |
| 1.6.2 液体冷却散热 | 第19-21页 |
| 1.6.3 相变材料(PCM)冷却 | 第21-22页 |
| 1.6.4 热管冷却散热 | 第22页 |
| 1.7 本文的研究意义及主要内容 | 第22-24页 |
| 第2章 电池单体及仿真模型 | 第24-31页 |
| 2.1 方形单体锂模型 | 第24-27页 |
| 2.1.1 电池产热模型 | 第24-26页 |
| 2.1.2 传热学基础 | 第26-27页 |
| 2.3 计算流体动力学的基础理论 | 第27-31页 |
| 2.3.1 CFD概述 | 第27-28页 |
| 2.3.2 CFD的控制方法 | 第28-31页 |
| 第3章 单体电池散热结构拓扑优化 | 第31-55页 |
| 3.1 拓扑方法概述 | 第31-35页 |
| 3.1.1 变密度法理论及插值模型 | 第31-32页 |
| 3.1.2 散热结构拓扑优化模型 | 第32-33页 |
| 3.1.3 求解算法 | 第33-34页 |
| 3.1.4 优化目标及约束 | 第34-35页 |
| 3.2 单体电池散热结构 | 第35-39页 |
| 3.2.1 单体电池几何模型及网格模型 | 第35-36页 |
| 3.2.2 自然对流边界条件、热载荷及结果 | 第36-37页 |
| 3.2.3 散热结构模型、边界条件及结果 | 第37-39页 |
| 3.3 以温度方差为目标的散热结构拓扑 | 第39-44页 |
| 3.3.1 控制变量、积分目标及约束 | 第39-40页 |
| 3.3.2 90%材料拓扑 | 第40-41页 |
| 3.3.3 其余体积材料的拓扑 | 第41-44页 |
| 3.4 以平均温度为目标的散热结构拓扑 | 第44-48页 |
| 3.5 多电池散热结构拓扑 | 第48-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-55页 |
| 第4章 液冷电池组散热分析及优化 | 第55-70页 |
| 4.1 锂电池模型 | 第55-60页 |
| 4.1.1 锂电池的几何模型和网格划分 | 第55-56页 |
| 4.1.2 网格划分 | 第56-57页 |
| 4.1.3 边界条件设定 | 第57-58页 |
| 4.1.4 计算结果分析 | 第58-60页 |
| 4.2 增加辅助冷板散热结构 | 第60-62页 |
| 4.3 改变冷却水管管径 | 第62-66页 |
| 4.3.1 11mm管径温度场分析 | 第62-63页 |
| 4.3.2 15mm管径温度场分析 | 第63-64页 |
| 4.3.3 变管径温度场分析 | 第64-66页 |
| 4.4 改变冷却水进出口 | 第66-69页 |
| 4.4.1 300s周期的电池箱温度模拟 | 第66-68页 |
| 4.4.2 100s周期的电池箱温度模拟 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第5章 冷却液散热循环模拟 | 第70-79页 |
| 5.1 散热器模型 | 第70-75页 |
| 5.1.1 散热器传热面积 | 第71页 |
| 5.1.2 定型尺寸 | 第71-72页 |
| 5.1.3 对数平均温差 | 第72页 |
| 5.1.4 散热器传热量 | 第72-74页 |
| 5.1.5 散热器液侧出口水温计算 | 第74-75页 |
| 5.2 冷却液的循环模拟 | 第75-78页 |
| 5.2.1 模型的建立及连接 | 第75-76页 |
| 5.2.2 计算结果及对比 | 第76-78页 |
| 5.3 本章小结 | 第78-79页 |
| 结论 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研参与情况 | 第86页 |
