储能科学与技术 ›› 2018, Vol. 7 ›› Issue (2): 309-313.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0167

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基于CFD的纯电动客车锂离子电池箱散热分析与优化

王福昂，赵岭，宋金香   

  1. 1聊城大学机械与汽车工程学院，山东 聊城 252059；2中通客车控股股份有限公司，山东 聊城 252059
  • 收稿日期:2017-11-22 修回日期:2017-12-17 出版日期:2018-03-01 发布日期:2018-03-01
  • 通讯作者: 赵岭，副教授，主要从事有限元技术的研究，E-mail：zhaoling@lcu.edu.cn。
  • 作者简介:王福昂（1992—），男，硕士研究生，主要从事电池热管理研究，E-mail：wang9fu2ang@163.com
  • 基金资助:
    山东省自然科学基金（ZR2013EEQ011），山东省农机装备创新研发项目（2017YF001），国家现代农业产业技术体系项目（CARS_24_ D_01），山东省现代农业技术体系项目（SDAIT_05_11）。

Heat dissipation analysis and optimization of the pure electric bus lithium-ion battery pack based on CFD

WANG Fuang, ZHAO Ling, SONG Jinxiang   

  1. 1School of Mechanical and Automotive Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252059, Shandong, China; 2Zhongtong Bus Holding Co., Ltd., Liaocheng 252059, Shandong, China
  • Received:2017-11-22 Revised:2017-12-17 Online:2018-03-01 Published:2018-03-01

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摘要： 针对某纯电动客车电池箱散热效果不佳的问题，本文基于CFD技术以该车的电池箱散热系统为研究对象，建立了估算锂离子电池生热速率数学模型，采用三维软件UG建立电池箱的几何模型，并利用软件Star-ccm+对该模型的速度场和温度场进行仿真和分析。通过添加导流板等措施，对电池箱的结构进行了优化改进，并进行了正交仿真实验，确定了电池箱导流散热的最优方案，结果表明，导流板能够降低电池箱内单体电池的最高温度，使电池组温度分布更加均匀。

关键词: 锂离子电池, 生热速率模型, 流固耦合计算

Abstract:

 To solve the problem of poor heat dissipation in a battery pack of a pure electric bus, its cooling system is considered as the research object in this paper. A mathematical model is established to estimate its heat generation rate, the geometric model of power battery box is established by UG, and the velocity field and temperature field are simulated and analyzed using Star-ccm+. By adding the flow guiding plate, the battery pack is improved for better heat dissipation and the orthogonal experiments are carried out, the simulation results show that the maximum temperature of the single cell in the battery pack is reduced and the temperature uniformity between the cells is also improved.

Key words: lithium-ion battery, heat generation rate model, fluid-solid coupling calculation