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新能源汽车电池热管理系统.ppt 新能源汽车电池热管理系统,,内 容,,1. 电池热管理系统研究的意义及现状,,3. 单体电池研究基础,,2. 电池热管理研究工作基础,1.电池热管理系统研究的意义及现状,动力电池的成本、性能、寿命在很大程度上决定了HEV的成本和可靠性； 电池的温度和温度场的均匀性对蓄电池的性能和寿命有很大的影响。 因此：进行电池散热结构的优化设计与散热性能的预测，对提高混合动力汽车及动力电池的成熟度和可靠性具有重要的现实意义。,1.电池热管理系统研究的意义及现状,美国NREL与开发商、制造商、DOE以及USABC合作，一直在进行蓄电池热管理系统的研究，在世界此方面的研究中处于领先水平。,1.电池热管理系统研究的意义及现状,我国春兰、长安、重庆大学、清华大学、上海交通大学在国家863等专项的支持下，开展了电池热管理系统的研究。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,热管理系统原始方案整车实验验证 原始模型的CFD仿真分析 A样电池包优化方案 B样电池包优化方案,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,热管理系统原始方案整车实验验证,试验在长安公司试验环境舱中进行，按双方设定循环工况试验，试验发现电池组温度分布严重不均衡。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,原始模型的CFD仿真分析,在极限工况发热功率为1750W时 ，最高温度和最低温度温差约33℃，变工况最大温差为17.2℃，远大于温差在5℃内的要求。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,A样电池包优化方案一（改变倾斜角度和电池的间距）,取上下层电池倾斜角度为3.5度，两排电池的距离为30mm；极限工况最大温差为9.5 ℃;变工况的温差为14.3℃,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,A样电池包优化方案二（电池位置不动，添加挡板）,电池的位置不动，通过增加圆弧形的导流板、长条形的引流板以及菱形的引流板，减少了前部电池的热交换面积，为后部电池增加了冷却风量，极限工况温差11.6℃。变工况温差5.83℃。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,A样电池包优化方案三（给电池包热阻）,有个叫马天长的中医治疗男科病非常厉害，他徽|亻言：msdf003我在他那里治疗过三个疗程，恢复的很好,,,,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,B样电池包优化方案,通过在不同压差下仿真分析，得出管路特性曲线，然后与风机特性曲线求交点，以确定风机的工作点。,,,,,,正在以上述电流数值为边界条件进行瞬态仿真分析。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,中混原始模型的CFD仿真分析 中混优化方案一CFD分析结果 中混优化方案二CFD分析结果 中混外围冷却系统CFD仿真分析及实验验证 中混圆形电池热管理系统整车实验验证 中混圆形电池瞬态仿真分析及实验验证 强混项目简介,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：最高温度76.08℃，最低温度51.48℃，温差为24.6℃，出口空气温度49.5℃。,,,,原始模型的CFD仿真分析,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,优化方案一CFD分析结果,CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：最高温度60.03℃，最低温度50.85℃，温差为9.5℃。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,优化方案二CFD分析结果,CFD分析时取入口空气的初始温度35℃，电池发热功率为650W,入口空气流量为140m3/h。仿真结果为：电池壳体表面最高温度53.457℃，最低温度49.423℃，温差为4.03℃。进出口压力损失为142.2Pa，出口空气温度为46.12℃。各单个模块的不均匀性，除了进风口第一排的三个电池迎风面和背风面的温差在6℃，其他各模块的均匀性均在5℃以内。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,外围冷却系统CFD仿真分析及实验验证,DC/DC内部半导体元器件温度上限为75度，IPU温度上限为85度，计算结果所得到的DC/DC温度值已经超过了上限。,优化方案的CFD分析结果中IPU和DC/DC评估点处的温度分别为65.4℃和67.7℃，低于许用温度值，满足散热性能要求,由CFD仿真及实验可以看出，此方案设计合理。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,圆形电池热管理系统整车实验验证,对CV8圆形电池进行了五种工况的实验，分别是： 6%爬坡、10%爬坡、城市堵车、高速、急加速急减速。,数据处理时温度已补偿，均取各个工况的温度和温差来比较，经验证CV8圆形电池优化方案二满足要求。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,中混圆形电池瞬态仿真分析及实验验证,,,,电池模块最高温度不超过48℃，模块间最大温差不超过3℃，散热强度和散热均衡性良好。表明电池组在生、散热方面满足了混合动力电动汽车对动力电池的使用要求。,,,,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,强混项目简介,先对电池包进行流场分析，确定DC/DC、上下层电池组的流量分配，为下一步温度场分析打下基础。,由于此项目将于年底验收，故分析结果及优化结构不能给出。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,原始方案CFD仿真分析 优化方案一 优化方案二 优化方案三,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,原始方案CFD仿真分析,取进口流量1400m3/h, I=150A，则发热功率为16.28KW。由仿真结果可以看出，此结构的最高温度达115℃，最大温差达30℃，电池组温度分布严重不均匀。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,优化方案一,取进口流量1200m3/h, I=150A，则发热功率为16.28KW。由仿真结果可以看出，最高温度已降到105℃，最大温差为15℃。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,优化方案二,出风,进风,取总进口流量3200m3/h, I=100A，则时发热功率为7.255KW。进风口处电池温度高达65℃ ，出风口处温度为39℃ ，前后温差较大。,2. 重大前期电池热管理研究工作基础,,,,优化方案三,出风口,进风口,进风口,出风口,出风口,取总进口流量3200m3/h, I=100A，则发热功率为7.255KW。进风口处电池温度49℃，出风口处电池温度43℃，温差为6 ℃左右。,3. 单体电池研究基础,研究目的 该项目通过测量电池单体在多种工况下表面温度场的变化，并将其与电池温度场数值分析结果进行对比，希望能够获得一种简化并可靠的电池内部温度场数值分析方法。通过该项目，一方面对长安目前采用的多种电池进行评价，包括电池效率、放热及材料一致性以及温度对电池寿命的影响等性能；另一方面，建立起可用于工程项目的单体电池温度场分析模型，提高电池箱开发的成功率。,实验设备,重大自主研发的温度采集器,T型康铜传感器,红外摄像仪,3. 单体电池研究基础,研究对象,3. 单体电池研究基础,研究方法,1.获得仿真时所需要的几何参数和物性参数； 2.建立单体电池详细的三维模型，进行温度场瞬态仿真分析，仿真结果与实验数据进行对比，进一步修改模型； 3.简化模型，以用于实际的工程应用。,
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你可能喜欢当热管理“遇见”新能源汽车当热管理“遇见”新能源汽车藏醉蝶百家号-30日，“2017中国整车热管理技术年会”在上海虹桥西郊假日酒店召开。本次年会由中国制冷空调工业协会汽车空调工作委员会和嘉之道汽车联合主办，中国汽车工程学会汽车空调专业委员会支持，并由《制冷与空调》与嘉之道汽车共同承办完成。本次活动既是汽车空调行业盛会，又是中冷协汽车空调工位委员会年会，集结了来自整车厂以及总成、压缩机、仿真软件、检测设备、铝材、冷却系统等供应商共两百多位业内人士莅临现场。更有中冷协汽车空调工作委员会理事长钱永贵、秘书长黄国强、嘉之道汽车董事长徐锦泉等出席了会议。本届年会针对整车热管理在产业发展新阶段特别是新能源车方面所面临的挑战进行深入广泛的研究探讨。NEV供需两旺带来重大机遇2017年，中国汽车市场增幅预期在6-6.5%之间，将成为有史以来首个突破3千万规模的汽车市场；在取消补贴的严峻形势下，新能源汽车在上半年依然获得超过100%的增幅，后市展望较为乐观；各大国际和本土汽车厂商，均在中国市场密集投放新能源车型，预计未来这一趋势将会持续数年之久。嘉之道汽车董事长 徐锦泉嘉之道汽车董事长徐锦泉先生在会上指出，这一轮新能源车的发展和以及相关法规的出台，对空调行业产生深刻影响。《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车几分并行管理办法》，提出2018年到2020年新能源汽车积分比例要求分别在8%、10%、12%，汽车企业生产新能源车占比成为一条明确的红线。在这个政策环境下再结合上半年产销两旺的形势，汽车空调行业实际上迎来了一个很好的发展机遇。中冷协汽车空调委员会理事长钱永贵也认为，今年高密度的出现了很多新能源汽车新的改革政策，改变了汽车空调行业的格局，“因为新能源汽车的发展使汽车空调行业发生了巨大的变化。比如压缩机从传统压缩机变成了电动压缩机。原来一部车上给我们只有空调机，但是我们现在电机要热管理，电池要热管理，所有的电子器件、整车控制系统也需要热管理。因此我们和过去有所不同了。”中冷协汽车空调委员会理事长钱永贵应对技术升级业务扩张双重挑战论坛现场面对由新能源车市场发展给整车热管理和汽车空调行业带来的业务扩张和技术升级双重挑战，与会专家纷纷发表自己的见解，在整车热管理与电池舱热管理、高效节能空调与低温热泵技术两大板块领域，和大家分享自己的实践经验和技术探索路径。比亚迪汽车电子事业部空调厂厂长陈雪峰在演讲中指出，“整车热管理目前市场主要以风冷、水冷、油冷（液冷）三种方式为主，而其中液冷占主导。比亚迪目前的热管理系统中，空调系统是被单独分出一个板块的，通过板块来冷却防冻液。整个冷却系统还是接收电池管理器的BMS指令，通过调节控制水泵、电动压缩机等相应的部件来达到电池的冷却。”东风汽车公司技术中心室主任韩杨认为，整车热管理不仅仅是为了提供一些舒适的环境而已，而应该是与整车安全息息相关，甚至与整车的功能性应有更紧密的联系。在电池热管理方面，江苏海四达电源股份有限公司总工唐琛明认为，“热管理中有一个重要的问题，就是电池的使用需要很小的温度范围，温度高了需要降下来，温度低了又要加热，这方面采用了很多加热方式，有的是PTC的，有的是加热膜。从技术要求上讲，电池包需要保持温度相对一致，所以加热可靠性问题是个技术难点。丹佛斯公司全国培训经理沙陆在其主题为《新能源客车热管理部件解决方案》演讲中强调，环保节能已成为行业的主要趋势。中国目前410A是我们的选择，在家用空调和商用空调里410A已经变成主流的冷媒了，汽车空调行业必然加大410A使用量加大，这是我们对大巴空调行业的解读。”浙江三花汽车零部件有限公司副总经理张荣荣，专门探讨了电动汽车空调热泵的管理解决方案，他认为，“通过最少的能源消耗，实现车内发热设备的正常运行和车内人员的舒适，这是最关键的热管理目的。对于纯电动汽车来说，热泵应该是大家非常认可的一种方式。”在电动压缩机开发如何适应新能源汽车这个问题上，上海加冷松芝汽车空调公司产品工程部部长蒋溯的观点是，“从2020年之后纯电动车将占市场的15%。从空调系统发展方向来看，成本控制的系统简化、持续增高的NVH要求、温度控制精度及舒适度要求增高、高效率压缩机以降低功能、系统OCR控制。所以我们认为如何改善NVH，以及OCR，以及COP，客户是最关注的。”在两天的会议中，还有许多专家，例如，南京奥特佳新能源科技公司副总经理易丰收、大力神铝业副总郭耿锋、西安交通大学制冷系曹锋主任、东风汽车公司技术中心室主任韩杨、惠州华阳通用电子有限公司系统主管谢华振、重庆长安汽车股份有限公司空调NVH性能开发主管赵勤、空调国际（上海）有限公司技术副总监瞿晓华、延锋伟世通电子科技（上海）有限公司技术营销经理夏振宇等都对整车热管理这个专题发表了引起广泛讨论的真知灼见。最令人惊喜的是，Siemens PLM Software派出两位技术专家高级应用工程师康睿和技术支持工程师王韶华分别从仿真在整车热管理应用和及动力电池设计优化两个方面深入解读了热管理的设计。会议期间，南京奥特佳新能源科技有限公司、丹佛斯自动控制管理（上海）有限公司、大力神铝业股份有限公司、Siemens PLM Software 、惠州华阳通用电子有限公司、天津格特斯检测设备有限公司、上海琴信科技有限公司、重庆欧尼斯特机电有限公司 、沈阳紫微机电设备有限公司都摆出了展现各自技术产品的展台，许多参会者通过参观展台以及与公司销售人员的交流，获得了对行业新技术、新产品的了解与认知。现场展台在29日的晚宴上，丹佛斯制冷事业部高级销售总监施俊在由该公司支持的抽奖环节中，向本次年会主办方致意并表达了公司在大巴空调行业继续深耕与行业同仁携手共创美好未来的愿望。晚宴颁奖善抓机遇者终将攀峰登顶目前， 汽车空调行业遇上了一个难得的战略发展期，“整车热管理遇见了新能源车”，由于新能源车的快速发展，电动空调压缩机以及电池热管理等领域也迎来了业务扩张和技术升级的双重挑战。行业中的企业谁能抓住机遇谁就有机会攀峰登顶，就像奥特佳当年一样成为行业中的老大。20年前的奥特佳公司开始创业时，只有一套方案和几个技术专家，但是公司敏锐地觉察到电动涡旋式汽车空调压缩机这个行业空白，公司在其创始人钱永贵先生的带领下抓住机遇克服困难终于发展成中国汽车空调行业中技术领先、规模第一的领军企业，而且奥特佳也已发展成为新能源汽车用纯电动空调龙头企业。钱永贵先生同时也是中冷协汽车空调工作委员会的理事长，多年来一直辛勤主持协会领导工作。为感谢钱总对汽车空调民族品牌和协会发展做出的卓越贡献，会议期间，嘉之道汽车特地制作了一座精美的水晶纪念奖牌，由嘉之道汽车CEO徐锦泉亲手敬赠钱总。徐总、钱总合影照片奥特佳公司的成功案例足以激励行业内的中小企业奋发图强，当机遇来敲门时，一要抓住、二要创新三要持之以恒。现在，市场和政策都有利行业的发展，这正是许多行业内企业值得珍惜的由小做大、由大做强的关键时刻。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。藏醉蝶百家号最近更新：简介:读书破万卷，下笔如有神。作者最新文章相关文章www.cartech8.com - Database Error
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