混合動(dòng)力電池組冷卻分析與優(yōu)化過(guò)程

一、前言

　　混合動(dòng)力汽車(chē)是指在一輛汽車(chē)中同時(shí)采用兩種動(dòng)力裝置及儲能裝置(通常為內燃機、電動(dòng)機和電池)，通過(guò)先進(jìn)的控制系統使動(dòng)力裝置和儲能裝置有機協(xié)調工作，實(shí)現動(dòng)力系統最佳的能量分配，達到整車(chē)低能耗、低排放和高性能。混合動(dòng)力汽車(chē)有以下優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機在最佳經(jīng)濟區運行，從而降低發(fā)動(dòng)機排放和油耗;在城市區域內行駛，可用純電動(dòng)驅動(dòng)，實(shí)現零排放;可配備較小排量的發(fā)動(dòng)機;能實(shí)現再生制動(dòng)，進(jìn)一步降低汽車(chē)的油耗和排放。

　　油電混合動(dòng)力汽車(chē)的電池組部分散熱問(wèn)題危及到電池的工作環(huán)境和使用壽命，直接關(guān)系到用戶(hù)的使用感受和滿(mǎn)意程度，因此在電池箱開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電池方案除了考慮空間布置以外，更需要著(zhù)重考慮電池散熱的需要。

　　本文利用STAR-CCM+軟件對長(cháng)安汽車(chē)某款在研重度混合動(dòng)力汽車(chē)的電池箱體進(jìn)行建模計算，通過(guò)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的計算，找出散熱通風(fēng)管道的不合理性，并優(yōu)化管道外形。在優(yōu)化管道外形之后，再建立完整電池固體區域，用以計算電池表面最高溫度，并進(jìn)行后續優(yōu)化方案分析。

　　二、分析及優(yōu)化過(guò)程

　　電池冷卻系統由進(jìn)風(fēng)管道、電池箱體、出風(fēng)管道、DCDC和電池區域組成，如圖1所示。該系統通過(guò)風(fēng)扇引風(fēng)，使空氣從進(jìn)口處流經(jīng)電池區域，流入電池箱體內部，從而實(shí)現對電池的冷卻。

　　利用STAR-CCM+對該系統進(jìn)行包面處理，并生成多面體網(wǎng)格，圖2中的藍色部分即為使用STAR-CCM+生成的氣體區域網(wǎng)格，黃色部分為全六面體網(wǎng)格，表示電池區域，三個(gè)區域通過(guò)電池區域上下表面總共4個(gè)分界面(Interface)相連。由于首先考慮風(fēng)道合理性，因此電池區域未詳細表達，只通過(guò)多孔介質(zhì)體熱源的方式來(lái)描述。經(jīng)過(guò)計算，發(fā)現下部電池區域中出現局部高溫區，如圖3所示，說(shuō)明氣流均勻性在該處較差，通過(guò)如圖4所示的該截面速度分布圖可以看出，出現局部高溫區的位置氣流其流速明顯低于周?chē)?/p>

一、前言

　　混合動(dòng)力汽車(chē)是指在一輛汽車(chē)中同時(shí)采用兩種動(dòng)力裝置及儲能裝置(通常為內燃機、電動(dòng)機和電池)，通過(guò)先進(jìn)的控制系統使動(dòng)力裝置和儲能裝置有機協(xié)調工作，實(shí)現動(dòng)力系統最佳的能量分配，達到整車(chē)低能耗、低排放和高性能?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)有以下優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機在最佳經(jīng)濟區運行，從而降低發(fā)動(dòng)機排放和油耗;在城市區域內行駛，可用純電動(dòng)驅動(dòng)，實(shí)現零排放;可配備較小排量的發(fā)動(dòng)機;能實(shí)現再生制動(dòng)，進(jìn)一步降低汽車(chē)的油耗和排放。

　　油電混合動(dòng)力汽車(chē)的電池組部分散熱問(wèn)題危及到電池的工作環(huán)境和使用壽命，直接關(guān)系到用戶(hù)的使用感受和滿(mǎn)意程度，因此在電池箱開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電池方案除了考慮空間布置以外，更需要著(zhù)重考慮電池散熱的需要。

　　本文利用STAR-CCM+軟件對長(cháng)安汽車(chē)某款在研重度混合動(dòng)力汽車(chē)的電池箱體進(jìn)行建模計算，通過(guò)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的計算，找出散熱通風(fēng)管道的不合理性，并優(yōu)化管道外形。在優(yōu)化管道外形之后，再建立完整電池固體區域，用以計算電池表面最高溫度，并進(jìn)行后續優(yōu)化方案分析。

　　二、分析及優(yōu)化過(guò)程

　　電池冷卻系統由進(jìn)風(fēng)管道、電池箱體、出風(fēng)管道、DCDC和電池區域組成，如圖1所示。該系統通過(guò)風(fēng)扇引風(fēng)，使空氣從進(jìn)口處流經(jīng)電池區域，流入電池箱體內部，從而實(shí)現對電池的冷卻。

　　

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