混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真分析与实验验证.pdf

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1、第36卷第8期重庆大学学报Vol

2、36NO．82O13年8月JournalofChongqingUniversityAug．2013doi：10．11835／j．jssn．1000—582X．2013．08．001混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真分析与实验验证秦大同，马兆强，胡明辉，陈淑江(重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044)摘要：以混合动力车用镍氢电池组为研究对象，利用Fluent软件对散热系统进行流场分析，以所得电池组流量为边界条件进行镍氢电池组温度场稳态仿真分析。通过仿真结果给出电池组温度场实验所用

3、传感器的布点方案，并进行汽车行驶工况下镍氢电池组的温度场实验，以实验监测的电流数据计算电池组单位体积的发热功率，以此为输入条件对电池组温度场进行了瞬态仿真分析。结果表明：仿真值和实验值吻合度良好；电池组散热性能良好，满足混合动力汽车对动力电池的使用要求。关键词：镍氢电池；温度场；散热；CFD分析中图分类号：U469．72；TP273．1文献标志码：A文章编号：1000—582X(2O13)08—001—08CFDsimulationanalysisandexperimentalverificationonheatdissipa

4、tionsystemofNi·MHbatterypacksinHEVQINDatong，MAZhaoqiang，JHUMinghui，CHENShujiang(StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Theflowfieldoftheheatdissipationsystemofnickel—·hydrogen(Ni——MH)batterypackageusedinhybridel

5、ectricvehicle(HEV)issimulatedwithFluentsoftware．Thesteady-statesimulationanalysisonthetemperaturefieldoftheNi—MHbatterypackageiscarriedoutbasedontheairfluxinthebatterypackages．Thesensorsarrangementschemeforthetemperaturefieldmeasurementexperimentisdecidedbasedonthet

6、emperaturefieldsimulationresult．TheexperimentofthetemperaturefieldmeasurementisperformedundertheconditionofthedrivingcycleoftheHEV．Thenthetransienttemperaturefieldofthebatterypackageisanalyzedbasedontheunitvolumethermalpower，whichiscalculatedfromthecurrentdatagotfro

7、mtheexperiment．Theresultshowsthatthesimulationresultsmachwellwiththeexperimentaldata，andtheheatdissipationsystemofthebatterypackagefunctionwellforheatdissipation，whichsatisfiesthedemandoftheHEVonthebatterypackage．Keywords：nickel—hydrogenbattery；temperaturefield；heat

8、dissipation；CFDanalysis收稿日期：2013—02—26基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2008AAllA138)作者简介：秦大同(1956一)，男，重庆大学教授，博士生导师，主要从事机械传动和车辆动力传动等研究，(E—mail)dtqin@cqu．edu．cn。重庆大学学报第36卷混合动力汽车(HEV)发展迅速，已逐渐成为未传热的过程中遵循质量守恒、动量守恒及能量守恒来汽车重要发展方向之一。动力电池作为HEV的定律。主要储能元件，直接影响到HEV的性能。镍氢电在三维直角坐标系中，、z，、z为坐标

9、系中i、池(MH—Ni)是继Cd-Ni电池之后的新一代高能二J、是方向上的分量；流体速度矢量U在3个坐标上次电池。由于它具有比能量高、比功率高、寿命长、的分量分别为，U，U；压力为；流体的密度为p；充电快速、记忆效应不明显、污染少等优点口]，成为时间为t。Fluent中求解能