电池组微通道液冷系统冷却板结构设计与优化开题报告

全文总字数：3315字

1. 研究目的与意义（文献综述）

在能源问题逐渐被广泛关注的今天，节能的概念愈发成为发展的重要依据。随着电动汽车的种类不同而略有差异。在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的唯一动力源。而在装备传统发动机(或燃料电池)与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时，蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色;在全负荷加速时，充当的是辅助动力源的角色;在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。众所周知，电池组是新能源汽车普遍使用的动力电源，而这种电池往往都是利用小块的锂离子电池经过串并联组合而成，当它成为动力电源的那一刻起，温度适应灵敏、热失控等安全问题就一直困扰着我们。为解决这一问题，还需要专门搭配一套电池冷却系统。首先，从电池充放电的基本原理分析，电池充电实际是在补充电池内部的电子，而放电则是在消耗电池内部的电子，无论是充电还是放电都会伴随着电子的剧烈运动，这种剧烈运动带来的结果就是热效应，而且这种热效应是无法避免的。液体冷有较好的冷却效果，而且可以使电池组的温度分布均匀，但是液体冷却对电池包的密封性有很高的要求，如果采用水这类导电液体，需用水套将液体和电池单体隔开，这样不仅增加了系统的复杂性而且降低了冷却效果。一般冷却系统都是安装在电池组模块附近，原理和空调的制冷原理相似，冷却系统通过管路和单个电池模块相连，管路里循环流动冷却液(一般是乙二醇)，将单个电池模块的热量带走，冷却系统将乙二醇制冷，多余热量通过风扇排到外界，而乙二醇再次循环进入电池模块，继续吸收电池散发的热量。在电池组冷却板上开一些微通道从而流通液体作为电池组的液冷系统，在很大程度上可以保证电池组的冷却，减小放热而造成的能量损失。因此，将这些微通道设计成合适的线路状态以提高冷却的效果，然后将其优化升级，使冷却效果更加明显。

在保证了微通道内液体的有效流动的情况下，且对冷却板受热有均匀散热效果，液冷系统就可以充分发挥冷却作用，从而减小电池组的散热，增加电池组的效率，也延长了电池组的使用寿命，达到了更加节能的效果。

2. 研究的基本内容与方案

1．基本内容与目标

1、根据微通道液冷系统物理模型建立冷却系统流动传热cfd模型；

2、研究冷却板中流道数量、流道的长宽比等结构参数对液冷系统散热性能的影响，确定最优设计方案。

2.拟采用的技术方案及措施

（1）通过查阅相关的专业书籍及相关文献资料，了解有关电池组微通道液冷系统的结构原理，选择一款合适电池组微通道液冷系统冷却板来作为研究对象；

（2）通过查阅有关front等软件的教学书籍及网络资料相关操作，建立冷却板的三维简化cfd模型并导入到热流计算软件之中；

3. 研究计划与安排

1. 2020.2.24～2020.2.29，提交文献检索摘要

2. 2020.3.1～2020.3.29，撰写开题报告，完成网上提交开题报告，整理论文提纲、设计概要；（含校外实习）

3. 20203.30～2020.4.5，进行外文翻译，并提交外文翻译译文；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘淑琴,黄菊花,李甜甜. 锂离子动力电池的散热及优化[j]. 电源技术. 2017，07：1002-087x

[2] 白帆飞,宋文吉,陈明彪,冯自平. 锂离子电池组热管理系统研究现状[j]. 电池.2016,03：1001-1579

[3] 罗玲，宋文吉，林仕立，冯自平. 锂离子电池热模型的研究现状[j]. 电池.2015,05