摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
主要符号表 | 第15-18页 |
第一章 绪论 | 第18-51页 |
1.1 节能与新能源汽车 | 第18-21页 |
1.1.1 节能与环保 | 第18-19页 |
1.1.2 新能源汽车发展概况 | 第19-21页 |
1.2 动力电池及电池热问题 | 第21-26页 |
1.2.1 动力电池研究现状及趋势 | 第21-23页 |
1.2.2 动力电池热问题的提出 | 第23-26页 |
1.3 电池热管理研究概况 | 第26-47页 |
1.3.1 电池热管理概述 | 第26页 |
1.3.2 电池热管理研究现状 | 第26-43页 |
1.3.3 电池热管理研究的难点与不足 | 第43-47页 |
1.4 本课题研究目标及内容 | 第47-51页 |
1.4.1 研究目标 | 第47页 |
1.4.2 课题来源 | 第47页 |
1.4.3 研究路线 | 第47-48页 |
1.4.4 研究内容 | 第48-51页 |
第二章 时变内热源耦合多内热源的锂离子动力电池热模型的建立及验证 | 第51-83页 |
2.1 锂离子电池的结构与工作原理 | 第51-55页 |
2.1.1 锂离子电池的结构及分类 | 第51-52页 |
2.1.2 锂离子电池的工作原理 | 第52-53页 |
2.1.3 温度对锂离子电池的影响 | 第53-55页 |
2.2 电池的生热模型 | 第55-59页 |
2.2.1 建模方法 | 第55-57页 |
2.2.2 基于时变内热源的电池生热模型 | 第57-59页 |
2.3 电池的热效应模型 | 第59-63页 |
2.3.1 热效应模型的简化 | 第59-60页 |
2.3.2 时变内热源耦合多内热源的电池热模型 | 第60-61页 |
2.3.3 热边界条件的确定 | 第61-62页 |
2.3.4 热物性参数的获取 | 第62-63页 |
2.4 电池单体/模块仿真模型 | 第63-67页 |
2.4.1 研究对象 | 第63页 |
2.4.2 电池计算模型的建立 | 第63-66页 |
2.4.3 电池热物性参数 | 第66页 |
2.4.4 设置热载荷及电池边界条件 | 第66-67页 |
2.5 动力电池温度场仿真分析 | 第67-73页 |
2.5.1 电池单体稳态温度场变化 | 第67-69页 |
2.5.2 电池单体非稳态温度场变化 | 第69页 |
2.5.3 电池模块温度场分析 | 第69-73页 |
2.6 电池热模型验证 | 第73-76页 |
2.6.1 电池单体模型验证 | 第73-75页 |
2.6.2 电池模块模型验证 | 第75-76页 |
2.7 不同影响因素分析 | 第76-81页 |
2.7.1 不同电池间距的影响 | 第76-79页 |
2.7.2 不同对流强度的影响 | 第79-80页 |
2.7.3 热电不一致性分析 | 第80-81页 |
2.8 本章小结 | 第81-83页 |
第三章 锂离子动力电池―热-流‖耦合传热动态特性研究 | 第83-106页 |
3.1 动力电池CFD仿真计算方法 | 第83-88页 |
3.1.1 CFD控制方程 | 第83-85页 |
3.1.2 ―热-流‖耦合传热及其数值计算方法 | 第85-88页 |
3.2 ―热-流‖耦合传热数值仿真 | 第88-91页 |
3.2.1 电池包―热-流‖场耦合计算模型的建立 | 第88-90页 |
3.2.2 材料属性的设置 | 第90-91页 |
3.2.3 ―热-流‖耦合边界条件的设定 | 第91页 |
3.3 电池包―热-流‖场仿真分析 | 第91-103页 |
3.3.1 场协同原理 | 第91-93页 |
3.3.2 电池包―热-流‖场仿真结果与分析 | 第93-103页 |
3.4 ―热-流‖耦合模型验证 | 第103-104页 |
3.5 本章小结 | 第104-106页 |
第四章 基于微热管相变传热的动力电池散热结构设计 | 第106-124页 |
4.1 热管相变传热机理分析 | 第106-113页 |
4.1.1 热管工作原理 | 第106-107页 |
4.1.2 热管传热机理 | 第107-113页 |
4.2 热管的选型 | 第113-114页 |
4.3 微热管的设计 | 第114-122页 |
4.3.1 相变工质的选用 | 第115-116页 |
4.3.2 壳体材料的选择 | 第116-117页 |
4.3.3 吸液芯结构的选型 | 第117-118页 |
4.3.4 充液量的确定 | 第118-119页 |
4.3.5 微热管尺寸设计 | 第119-122页 |
4.4 微热管的强化散热设计 | 第122-123页 |
4.4.1 压力损失 | 第122页 |
4.4.2 翅片效率 | 第122-123页 |
4.5 本章小结 | 第123-124页 |
第五章 基于热管分段式热阻模型的动力电池散/加热温度场仿真分析及验证 | 第124-156页 |
5.1 热管散热结构布置 | 第124-126页 |
5.2 热管传热模型的建立 | 第126-133页 |
5.2.1 整体式热阻模型 | 第127页 |
5.2.2 分段式热阻模型 | 第127-128页 |
5.2.3 模型算法对比 | 第128-133页 |
5.3 热管热阻模型与电池热模型的耦合 | 第133-137页 |
5.3.1 耦合计算模型的建立 | 第133-135页 |
5.3.2 材料属性设置 | 第135页 |
5.3.3 初始边界条件 | 第135页 |
5.3.4 电池与热管的接触边界条件 | 第135-136页 |
5.3.5 热管边界条件 | 第136-137页 |
5.4 热管散热仿真分析及实验验证 | 第137-143页 |
5.5 热管散热影响因素分析 | 第143-150页 |
5.5.1 不同对流(自然/强制)传热的影响 | 第143-146页 |
5.5.2 不同结构布置的影响 | 第146-148页 |
5.5.3 翅片结构参数对场协同的影响 | 第148-150页 |
5.6 热管加热温度场仿真分析 | 第150-153页 |
5.7 本章小结 | 第153-156页 |
第六章 动力电池热管理散/加热实验特性研究 | 第156-190页 |
6.1 实验目的及意义 | 第156-157页 |
6.2 实验对象 | 第157页 |
6.3 实验设备 | 第157-159页 |
6.4 动力电池热特性试验 | 第159-175页 |
6.4.1 电池容量随温度的变化 | 第160-161页 |
6.4.2 电池内阻随温度的变化 | 第161-166页 |
6.4.3 电池开路电压随温度的变化 | 第166页 |
6.4.4 不同充/放电倍率的动力电池温度测试 | 第166-175页 |
6.5 UMHP电池包散热实验 | 第175-183页 |
6.5.1 实验内容及步骤 | 第175-176页 |
6.5.2 散热实验结果分析 | 第176-183页 |
6.6 UMHP电池包加热实验 | 第183-189页 |
6.6.1 加热方式的选择 | 第184页 |
6.6.2 电加热膜的选择 | 第184-185页 |
6.6.3 实验内容及步骤 | 第185-186页 |
6.6.4 加热实验结果分析 | 第186-189页 |
6.7 本章小结 | 第189-190页 |
总结与展望 | 第190-194页 |
参考文献 | 第194-214页 |
附录A UDF(用户自定义函数)源文件 1 | 第214-216页 |
附录B UDF(用户自定义函数)源文件 2 | 第216-218页 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第218-220页 |
致谢 | 第220-221页 |
附件 | 第221页 |