摘要
电动汽车最主要的动力电池就是锂离子电池，它的性能直接决定着电动汽车的动力性和安全性。锂离子电池在充放电的过程中会持续释放热量，这些热量被电池包包裹，如果不能及时散发出去，就会导致电池包内的锂电池组出现温度过高、温差过大等问题，甚至会使电动汽车自燃爆炸。所以电动汽车拥有一个良好高效的散热系统，及时将电池包内堆积的热量排放出去至关重要。本文以电动汽车的锂电池组为研究对象，通过仿真模拟、数值分析和实验验证的方法，对锂电池组的散热特性进行研究，主要研究内容如下： （1）介绍锂离子电池的种类并确定出本文研究的电池型号，说明锂离子电池的工作原理和热失控过程，根据傅里叶定律建立锂离子电池的三维热模型，计算锂离子电池内核的热物性参数。 （2）根据锂离子电池的传热特性，结合风冷散热与液冷散热，设计出一种尺寸可调的新型双冷却室散热系统，拟使该散热系统既能在电动汽车大功率、超负荷工况下及时高效地将锂电池组的热量排放出去，又能在电动汽车小功率、平稳工况下自动调节功率，减小能耗。 （3）基于STC89C52单片机，提出PMW自动温控风冷设计，使得电动汽车的风冷系统在锂电池组不同温度条件下，能够自动调节风扇的功率。通过Keil编辑单片机的程序，并用Proteus进行仿真，分析程序的正确性和可靠性后，进行实验验证。仿真和实验结果均表明：该设计能够在锂电池组不同温度条件下准确迅速地对风扇的功率做出调节，降低散热系统的功耗。 （4）通过CFD仿真模拟和数值分析，研究冷却液入口温度和流量对新型散热系统散热效果的影响；并对比新型与传统两种散热系统在不同的初始温度下对锂电池组充放电时最高温度和最大温差的影响。计算结果表明：随着冷却液流量的提高，锂电池组的最高温度和最大温差均得到了降低；随着冷却液入口温度的降低，锂电池组的最高温度变低，最大温差反而变高。随着锂电池组初始温度的增加，新型散热系统下锂电池组的最高温度和最大温差均比传统散热系统的低。
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