第1页共14页某纯电动车型电池热管理系统设计分析与验证摘要：有效的电池组热管理(BTM)是纯电动汽车(EV)与混合动力汽车(HEV)在所有气候条件下工作必不可少的，也是动力电池良好循环寿命和安全工作的保障。本文详细介绍了某电动车型电池组热管理系统软硬件的基本功能和控制策略，通过CFD仿真分析了该体系内部的流场分布。同时，通过对该车型进行低温充电加热试验，结果表明，有效地改善了动力电池组低温充电温度环境，保证了动力电池的安全性和循环寿命。关键词：电动汽车；热管理；充电：U469.72+2文献标文献标志码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2011.02.009DesignAnalysisandValidationofBatteryThermalManagement第2页共14页forCertainPureElectricVehiclesXiaShunli，QinLiwei，Zhao激uzhi，WangYabin，ZhangBaoxin(Newenergyvehicleacademy，TechnicalCenter，Anhui激anghuaiAutomobileCo.，Ltd，Hefei，Anhui230601，China)Abstract：Theeffectivebatterythermalmanagement(BTM)isindispensablefortheelectricvehicle(EV)andthehybridelectricvehicle(HEV)whentheyareworkinginalltypesofclimate.Moreover，itisimportantforthebettercyclelifeandsecurityofthebattery.TheessentialfunctionandcontrolstrategyofsoftwareandhardwareforBTMinanEVhavebeenintroducedinthispaper.TheinternalfluidfielddistributionhasbeensimulatedandanalyzedbyusingCFD.AfterthechargingandheatingexperimentatlowtemperaturesfortheEVwithBTM，the第3页共14页resultsshowthatthelowtemperaturechargingenvironmenthasbeenoptimizedeffectivelyandthecyclelifeandsecurityofthebatteryhavealsobeenimproved.Keywords：electricvehicle；batterythermalmanagement；charging随着能源和环境问题的日益严峻，作为环保节能型汽车出现的电动汽车，无疑是汽车行业中一座重要里程碑。电动汽车由于在能量效率和减低排放方面具有比传统车辆更好的优势，因而得到世界范围内的普遍重视[1-2]。但这些车辆的性能和品质在很大程度上依赖其所配置的电池组的性能，特别是电池的可靠性、循环寿命和安全性等。事实上，电池作为储能装置，它在充放电时会产生电化学反应热和焦耳热，而热量会和其它因素(电池种类、电池运行工况、冷却方式[3-4]和电池排列方式等)共同影响电池温度的变化。而在电动汽车中，动力电池均是成组使用的，温度的变化势必会使电池之间存在一定的温度差异，这种温度差异主要影响电池组的整体寿第4页共14页命和稳定性。由于高温可以加速电解液、电极和隔板的老化速率，当电池组中温差较大时，高温部分的老化速率会明显快于低温部分。随着时间的积累不同电池之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，造成单体电池之间的性能不匹配，最终使整组电池提前失效，直接影响到电动汽车的性能。同时，对于锂离子电池而言，温度低于0#8197;℃是不允许充电的，因为低温（＜0#8197;℃)充电会引发锂离子还原成金属锂枝晶反应，这种锂金属枝晶锐角锋利，易刺穿电池内部隔膜，引发电池内短路，存在安全隐患[5]。因此，动力电池热管理系统的优化设计是电池组良好运行的保证，否则，它将很大程度上制约动力电池的发展和推广应用。1某纯电动车型热管理系统介绍1.1热管理系统硬件布局该热管理系统包括电动轿车的车架、电池箱和电池控制箱、电池进风口、风管、电池控制箱出风口和风机。车架前部为乘员舱，后部为行李厢。电池箱为方箱，位于车架的乘员舱后部，且与行李第5页共14页厢相邻。电池箱前端开孔与乘员舱相连形成电池进风口，电池控制箱整体呈T形，位于行李厢内，电池控制箱内装有电池组和控制硬件，其T形尾部中间位置设有电池控制箱的出风口。用风机将电池控制箱出风口与类似内燃机车行李厢的出风口相连接，电池箱的线束接插口与电池控制箱相邻，电池箱尾部与电池控制箱T形顶部两端各自开孔并用风管将其连接贯通，使电池箱和电池控制箱内部形成气流通道。通过电池箱进风口进风，电池控制箱出风口尾部风机抽风。风机的开启或关闭由电池控制箱内部软硬件控制，使乘员舱内来自空调系...