基于相变散热和电阻丝加热的电池热管理系统

付乐群，曹鼎钰，宋叶帆

基于相变散热和电阻丝加热的电池热管理系统

付乐群，曹鼎钰，宋叶帆

（武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070）

提出了一种在高温环境下可利用相变、液冷、风冷耦合散热，在低温环境下可利用电阻丝加热的动力电池热管理系统的结构设计，分析了其工作原理。建立了系统整体三维模型，利用fluent进行风冷流道分析，得到风冷通道温度分布云图。仿真分析表明，文丘里管流道可有效减缓并行风冷中间温度聚积的情况。

电池热管理系统；相变散热；耦合；fluent仿真

1 引言

随着电动汽车的发展，动力电池逐渐引起大众的关注，其必须拥有大功率、高容量才能满足电动汽车动力和续航能力的需求。而蓄电池在充放电过程中发生的复杂化学反应往往伴随着大量热量的产生，虽然温度上升，电池内阻变小，性能提升，但过高的温度将会破坏电池，Li-ion电池在45 ℃环境下工作使用寿命减少50%，大量热量的产生不仅会大大缩短蓄电池的使用寿命，更会产生过热、燃烧、爆炸等严重威胁人类自身的安全问题。而低温会导致蓄电池出现放电深度不够甚至无法放电的情况。

目前，国内外对电动汽车动力电池热管理的研究主要集中在对动力电池的冷却上，对冬季高寒地区动力电池加热保温的研究较少。目前主要研究的冷却方法包括液冷、空冷、相变散热、冷板等散热方式或几种散热方式耦合的主动或被动式散热[1]，文献[2]对空气冷却、液体冷却、相变传热冷却和热管冷却的优缺点进行了详细对比分析。……