微型電動汽車動力電池包熱仿真分析

(鄭州大學機械工程學院 河南 鄭州 450001)

一、電池包建模

電池包單一電池模塊結構包含電池單體、保持架、集流片和絕緣片等。其設計需要滿足強度、散熱、振動和防水防塵等設計標準[1,2]。

本文中采用28個電池單體為一組電池模塊，采用叉排排列方式。每列個數為6、5、6、5、6。共設計A、B、C、D、E共5種方案進行對比。

圖1 單體電池排列方式

二、FLUENT散熱仿真

將電池模塊三維模型經前處理后，導入FLUENT軟件進行仿真。主要邊界條件[3,4]如表1所示。

表1 仿真邊界條件匯總

三、CFD結果后處理

仿真結果收斂后，進入CFD后處理界面，以電池間隙風速和電池中心最高溫度為研究變量，提取數據，建立與列數的關系圖。

圖2 電池模塊列數與間隙風速關系

從圖中可以看出，方案A中，間隙風速隨列數增大而減小，后排電池溫度也隨之升高；經過優化后的方案D、E，裂間隙風速相對于初始方案大大升高，后排電池溫度升高幅度也相應降低。

四、結論

通過改善電池包電池排列列間隙及壁面導流形狀，可以有效提升電池間隙風速，進而改善電池模塊的散熱狀況。