基于FLUENT电动汽车镍氢电池风冷流场的研究.pdfVIP

第 18卷第5期 淮 阴 工 学 院 学 报 Vol_18No．5 2009年 1O月 JournalofHuaiyinInstituteofTechnology 0ct．20o9 基于 FLUENT电动汽车镍氢电池风冷流场的研究 陈明华，包海涛 (淮阴下学院交通工程学院，江苏 淮安 223003) 摘要：为了深入研究电动汽车镍氢电池风冷流场特性，建立了电池包流场的Fluent计算模型，对电池包内流场进行数值模 拟，并对电池包内部冷却空气流场进行了研究。研究结果将对电动汽车电池包内部电池模块的布置、冷却结构的设计提 供充分的理论依据。 关键词：电动汽车；电池 ；风冷；流场；模拟 中图分类号：U461．1 文献标识码：A 文章编号：1009—7961(2009)05—0082—03 ResearchORtheFlow FieldofElectricVehicleMH／NiBatteryBasedonFLUENT CHEN Ming Hua，BAO Hai—tao (FacultyofTransportationEngineering，HuaiyinInstituteofTechnology，HuaihnJiangsu223003，China) Abstract：Inordertomakeafurtherstudyofthepropertyofthebatteryelectricvehicles，in thispaperthe FLUENT computingmodelisconstructed，theturbulencemodelisusedforthenumericalsimulationonflow fieldofbattery andanalysisofthecoolingsystem intheelectricvehicle．Theresultofthisstudyhasprovideda profoundtheory basisforthelayoutofthebatteriesmoduleandthedesignf0rcoolingsystem inelectricvehicles． Keywords：elect~cvehicles；battery；windcooling；flow field；simulation 0 引言 的均匀性。 目前，电动汽车用动力蓄电池 以镍氢 电池 1 计算模型的建立 (MH／Ni)为主。该电池性能对温度变化较敏感 ， 1．1 研究的对象 在大容量 、高功率电池 的应用中尤其 明显 ，温度控 利用 CDF方法进行热环境的数值模拟时，必 制及热管理的有效性对MH／Ni电池的应用极为重 须建立数学模型。限于 目前国内外CFD计算的水 要。良好的通风冷却条件可 以使电池模块长期工 平 ，还无法对完全真实的复杂形状进行数值模拟， 作在最佳的温度环境 中，一方面能够保证 电池的 因此，在保证反映环境真实流动特性的前提下，本 充放电循环效率，使电池的功率和能量正常发挥， 文对某一电动汽车电池包的结构作了局部简化， 保证系统安全性与可靠性；另一方面，良好的通风 并取其 中一组作为研究对象并建立计算所用的数 散热条件使电池箱内温度场均匀分布，避免了各 学物理模型，如图 1所示 。 电池模块、单体性能的不均衡，提高电池性能的一 致性及电池荷 电状态估计的准确性，最终延长电 池组系统的使用寿命 ，并 由此降低系统成本。为 了保证每个 电池都能有 良好的散热条件环境，将 动力电池组装在一个强制冷却系统中，使各个电 池的温度保持一致或相近，以及各个 电池的周边 环境条件相似。同时合理安排动力 电池组的支 架，使动力电池组的布置利于电池包 内冷却气体 图1 电池包几何模型 收稿 日期：2009—08—10 作者简介：陈明华(1972一)，男，江苏淮安人 ，实验