动力电池热管理技术——散热系统热流场分析

本书结合作者的部分研究成果，根据相关领域的靠前外研究进展，围绕动力电池散热系统，分别介绍了动力电池散热系统的研究现状、散热系统设计理论、动力电池生热模型，并结合丰富实例，着重论述了有关被动式风冷散热系统、主动式风冷散热系统与主动式液冷散热系统热流场分析的重要结论。本书主要面向新能源汽车行业的从业人员，适合新能源汽车、动力电池、热管理等领域相关的研究人员和工程技术人员阅读和参考，也可作为高等院校能源与动力工程、电动汽车、电池等相关专业的教材或参考书。

前言
第1章动力电池散热系统研究现状1
1.1动力电池空气冷却式散热系统2
1.1.1空气冷却式散热系统工作原理2
1.1.2空气冷却式散热系统研究现状4
1.2动力电池系统液体冷却式散热系统6
1.2.1液体冷却式散热系统工作原理6
1.2.2液体冷却式散热系统研究现状7
1.3动力电池系统相变冷却式散热系统9
1.3.1相变冷却式散热系统工作原理9
1.3.2相变冷却式散热系统研究现状13
1.4本章小结16
参考文献17
第2章动力电池散热系统设计理论21
2.1散热系统设计要求21
2.2电池单体产热量计算23
2.2.1产热机理23
2.2.2热物性参数23
2.2.3产热模型24
2.2.4传热机理25
2.3散热系统设计26
2.3.1散热方式选择26
2.3.2系统匹配设计28
2.3.3仿真分析53
2.3.4实验验证55
2.4本章小结58
参考文献58
第3章动力电池充放电生热模型60
3.1电池单体生热模型介绍与国内外研究现状60
3.1.1电化学-热耦合模型60
3.1.2电-热耦合模型61
3.1.3热滥用模型62
3.1.4集中质量模型64
3.1.5一维模型65
3.1.6二维模型65
3.1.7三维模型66
3.2案例——锂离子电池充放电发热功率测定68
3.2.1锂离子电池的工作原理和充放电热分析68
3.2.2锂离子电池单体性能和热物性参数69
3.2.3锂离子电池单体生热模型搭建71
3.2.4锂离子电池单体充放电发热功率测定实验72
3.2.5电池单体发热功率测定及分析73
3.2.6电池单体发热功率实验测定值与仿真计算比对分析78
3.3本章小结80
参考文献80
第4章被动式风冷散热系统热流场分析82
4.1动力电池被动式进风散热系统建模82
4.1.1被动式进风数学模型建立82
4.1.2汽车和风洞物理模型建立82
4.2动力电池被动式进风散热系统热流场分析84
4.2.1不同出风口模式动力舱热流场分析84
4.2.2不同环境温度下动力舱热流场分析92
4.2.3不同充放电倍率动力舱热流场分析97
4.2.4不同电池组位置动力舱热流场分析103
4.3本章小结105
参考文献106
第5章主动式风冷散热系统热流场分析108
5.1动力电池主动式进风散热系统建模108
5.1.1主动式进风数学模型建立108
5.1.2动力电池包物理模型建立109
5.2动力电池主动式进风散热系统热流场分析109
5.2.1不同进风方向电池包热流场分析109
5.2.2不同进风模式电池包热流场分析112
5.2.3不同SOC状态电池包热流场分析117
5.2.4不同充放电倍率电池包热流场分析119
5.2.5不同瞬态工况电池包热流场分析122
5.2.6主动式进风散热电池包热流场风道优化分析128
5.3本章小结131
参考文献131
第6章主动式液冷散热系统热流场分析133
6.1动力电池主动式液冷散热系统建模133
6.1.1主动式液冷系统数学模型建立133
6.1.2电池包和水冷板物理模型建立133
6.2动力电池主动式液冷散热系统热流场分析133
6.2.1不同水冷板流径电池包热流场分析133
6.2.2不同环境温度电池包热流场分析137
6.2.3不同进液流量电池包热流场分析146
6.2.4不同模组间隙电池包热流场分析166
6.2.5冷板流径优化170
6.3本章小结171
参考文献172