動力鋰離子電池風(fēng)冷散熱CFD仿真

王 盛,任潤國,尉慶國,袁文奇

(1.中北大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院, 太原 030051;2.山西新能源汽車工業(yè)有限公司, 山西 晉中 030600;3.內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司, 內(nèi)蒙古 包頭 014032)

0 引言

隨著新能源汽車在全球范圍內(nèi)的大力推廣,基于新能源賽車的汽車競技運動得到了快速發(fā)展。賽車屬于極限運動,其行駛工況相對普通民用汽車更加的極端和多變,動力電池系統(tǒng)極易出現(xiàn)過熱或散熱不良的現(xiàn)象[1-2]。在國外FE方程式世錦賽和國內(nèi)FSEC方程式汽車大賽中,由于電池溫升異常導(dǎo)致賽車失去動力的事件頻頻發(fā)生[3]。

近年來國內(nèi)外技術(shù)人員對風(fēng)冷散熱系統(tǒng)做了大量研究。Saw等[4]和Qin等[5-6]用CFD方法對電池風(fēng)冷散熱系統(tǒng)的散熱能力進行了仿真研究,通過實驗驗證了CFD仿真方法的可行性;Yang等[7-8]和張繼華等[9]通過數(shù)值仿真的方法發(fā)現(xiàn)了電池箱內(nèi)部空氣流道、進出口位置、流體參數(shù)等因素會對電池包溫升和溫差變化有較大的影響;夏博妍[10]采用窮舉法和遺傳算法探究了進風(fēng)速度、電池間隙等因素對散熱系統(tǒng)的影響,并根據(jù)影響次序?qū)τ谠桨高M行了優(yōu)化,優(yōu)化后的方案有較好的散熱效果,但整個探究過程工作量巨大,仿真實驗達(dá)40余次;同樣是風(fēng)冷散熱優(yōu)化問題,李淼林等[11]采用正交試驗法,通過較少次數(shù)的迭代計算,遴選出了較為理想的散熱方案。綜上,CFD數(shù)值仿真和正交實驗法在風(fēng)冷散熱優(yōu)化研究方面應(yīng)用較為廣泛,且可使研究工作效率更高。

為了解決電動賽車在FSEC競賽中散熱不良的問題[12],本文基于賽事工況,采用CFD數(shù)值仿真和正交試驗相結(jié)合的方法,以最高溫度和溫差最小化作為優(yōu)化目標(biāo),對原散熱方案進行優(yōu)化。同時為了減少非必要的迭代步驟,提高優(yōu)化效率,本研究在考慮三大優(yōu)化指標(biāo)的同時將充分結(jié)合電池包溫度的均布性和電池箱體熱量的聚集情況等因素,對散熱方案進行對比遴選和優(yōu)化分析。最后將通過仿真計算和實車跑動試驗相結(jié)合的方法,對新散熱方案的可行性和仿真結(jié)果的可靠性進行驗證。

1 電池Pack散熱系統(tǒng)初步設(shè)計

1.1 電池Pack結(jié)構(gòu)與組成

本文研究的是適配于FSEC電動方程式賽車的動力電池Pack,電池包共由35個單體電池分5個模組,按照35S1P的方式組合而成。所采用的單體電池是由中航鋰電公司生產(chǎn)的L148N50B型方殼鎳鈷錳酸鋰電池,長為148 mm,寬為26.8 mm,高為98 mm,額定容量為50 A,標(biāo)稱電壓為3.65 V,最大電壓為4.3 V,如圖1所示。每個模組由7個單體電池串聯(lián)組成,額定電壓為25.55 V。整個電池Pack額定電壓為127.75 V,額定能量為6.39 kW·h,最大電壓為150 V,最大能量為7.525 kW·h。

圖1 電池Pack散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及簡化模型

1.2 放電工況分析及熱管理目標(biāo)設(shè)定

為了近似模擬競賽實際放電工況,同時考慮到賽事競爭激烈,賽況多變等因素,本文在FSEC常規(guī)模擬工況[13](1C 30 min和2C 30 s)的基礎(chǔ)上增設(shè)了極限放電狀態(tài)工況,如表1所示。

表1 模擬FSEC賽事放電工況

同時根據(jù)所選電池的具體規(guī)格和FSEC大賽規(guī)則[12]確定了電池Pack熱管理計目標(biāo),最高溫度≤40 ℃,最大溫差≤5 ℃。

1.3 電池Pack散熱量計算

鎳鈷錳酸鋰電池屬于聚合物鋰離子電池,在其內(nèi)部會有微觀粒子間的熱傳導(dǎo),在其表面會和空氣進行熱對流。對流熱換遵循牛頓冷卻定律[3],電芯內(nèi)部熱傳導(dǎo)遵循傅里葉傳熱定律[14],因此不同放電倍率下的總生熱量在一定程度上可等效為系統(tǒng)所需的總散熱量,可由式(1)進行確定:

Q總=q總V總

(1)

式中:Q總代表動力電池總產(chǎn)熱量,W;q總代表所有單體電池生熱速率,W/m3;V總代表所有單體電池體積,m3。

本文研究的是電池瞬態(tài)生熱問題,故選用Bernardi[15]模型對電池的生熱速率模型進行建立,同時考慮到可逆熱部分在電池總產(chǎn)熱值中占比很小,故所研究電池的生熱速率公式簡化如下:

(2)

式中:q表示電池生熱速率,W/m3;I表示放電電流,A;V表示單體電池體積,m3;R表示電池等效內(nèi)阻,Ω。

在對電池Pack散熱系統(tǒng)設(shè)計之前,通過HPPC實驗對所研究單體電池的等效內(nèi)阻進行了探究,經(jīng)實驗得到電池等效內(nèi)阻和SOC在25℃下的函數(shù)關(guān)系式如下:

R=0.022 5x5-0.0519x4+0.0326x3+

0.002 9x2-0.007 1x+0.002 4

(3)

式中,x即為SOC。

由Cheng等[16]的研究可知,時間與SOC的關(guān)系,如式(4)所示。

(4)

式中:SOCold代表初始電荷狀態(tài),為1;I為放電電流,A;CR為單體電池的額定容量,Ah。

聯(lián)立式(1)—式(4),得到生熱速率與放電時間的函數(shù)關(guān)系式,然后依據(jù)此函數(shù)關(guān)系求得電池Pack在2C倍率放電30 s后所需要的散熱量為0.525 kW,在1C倍率放電1 800 s后所需散熱量為2.103 kW。

1.4 散熱風(fēng)扇風(fēng)量的計算

根據(jù)不同工況下電池組的產(chǎn)熱總量,對風(fēng)扇的散熱量進行計算,由式(5)確定。

(5)

式中:CFM為風(fēng)扇流量,m3/min;ρ為空氣密度,1.29 kg/m3;Cp為空氣比熱容,1 005 J/(kg·k);Δt為電池箱進出口溫差,20 K;出風(fēng)口溫度取為 318 K,進風(fēng)口溫度取為298 K。

經(jīng)計算2C放電30 s所需風(fēng)量為1.2 m3/min;1C放電30 min所需風(fēng)量為4.83 m3/min。對于直徑50 mm的進風(fēng)口,進風(fēng)速度等效為3 m/s。

1.5 電池Pack散熱系統(tǒng)初步設(shè)計

結(jié)合上述物理參數(shù)同時考慮到方程式賽車空間的緊湊性,故將5個模組采用3行2列的形式進行排布,同時設(shè)置單體電池間隙1 mm;電池模組縱向間隙2 mm,橫向間隙10 mm。除了對模組排布外,還對熱管理系統(tǒng)其他電氣元器件進行了布置,如圖1所示。最終箱體尺寸為544 mm×419 mm×164 mm,進風(fēng)口和散熱風(fēng)扇均設(shè)置了1個,箱體背面的出氣口設(shè)計為6個。

2 電池Pack散熱系統(tǒng)初步熱仿真

為了分析初始設(shè)計的熱管理系統(tǒng)的散熱能力和存在的問題,對電池Pack在各個工況下的溫度變化情況進行仿真研究。

2.1 模型建立與網(wǎng)格劃分

對初始設(shè)計的散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行必要簡化,如圖2所示。將簡化后的模型在Design Modeler中劃分為電池固體區(qū)域和箱體空氣區(qū)域2個 部分,并設(shè)置1個進氣口和6個出氣口。

將處理好的模型更新至Mesh中,對模型進出口流體復(fù)雜處采用局部加密,同時在壁面處設(shè)置1 mm厚膨脹層。加密后劃分的網(wǎng)格總數(shù)為 2 857 496,節(jié)點數(shù)量為778 298個,網(wǎng)格平均正交質(zhì)量0.63,平均偏斜度為0.26,最小斜度為0.049,均滿足要求。

圖2 電池Pack在“1C 30 min”工況下仿真結(jié)果

2.2 邊界條件的設(shè)置及求解

根據(jù)所研究電池的熱物性規(guī)格參數(shù),在Fluent中設(shè)置電池的等效密度ρ為2 218 kg/m3;比熱容cp為1 060 J/(kg·K);等效導(dǎo)熱系數(shù)λx、λy、λz分別為23.4、5.3、17.4 W/(m·K)。根據(jù)式 (1)—式(4)對各個工況下的UDF文件進行編譯。將各個工況下的UDF文件加載到電池cell熱源中,設(shè)置環(huán)境溫度為25 ℃,進風(fēng)速度為3 m/s,出口表壓為0。設(shè)置完成,開始計算。25 ℃下,2C放電倍率時的UDF編譯程序如下:

#include"udf.h"

DEFINE_SOURCE(heat_source,cell,thread,dS,eqn)

{

real x,R;

real source,t;

t = RP_Get_Real("flow-time");

x = 1-1*t/1800;

R = 0.0024+0.0225*x*x*x*x*x-

0.0519*x*x*x*x+0.0326*x*x*x

+0.0029*x*x-0.0071*x;

source=10000*R/0.0003915;

dS[eqn] = 0;

return source;

}

2.3 初步熱仿真結(jié)果分析

通過對電池Pack在1C 30 min、2C 30 s、2C 30 min、3C 40s 4種放電工況下的仿真計算得到電池在各個工況下的溫度變化情況,如表2所示。

表2 初始散熱系統(tǒng)在FSEC 4種放電工況下的熱仿真結(jié)果 ℃

由結(jié)果知,電池包在1C 30min和2C 30 min 2種長時間工況下,溫升和溫差變化較為明顯,故對以上2種工況下的溫度場進行詳細(xì)的對比分析。

2.3.1“1C 30 min”放電工況

從圖2可知,當(dāng)電池Pack以1C放電30 min后,整個電池包最高溫度達(dá)31.36 ℃,最大溫差為2.98 ℃,通過圖3(a)可知,在風(fēng)扇的作用下,電池包各處的溫度均有不同程度的下降。在電池箱進風(fēng)口處和進風(fēng)口所正對著的縱向位置處的溫度明顯比電池包左后方和右后方處的溫度低,且在電池包左后方,熱量有明顯的聚集。

2.3.2“2C 30 min”放電工況

當(dāng)以2C放電30 min后,箱體最高溫度達(dá)到了49.55 ℃,箱體內(nèi)最大溫差為11.1 ℃,且單體電池的最大溫差也將近6 ℃,均超過了所設(shè)定的熱管理目標(biāo)值,故初始散熱系統(tǒng)在該工況下不達(dá)標(biāo)。

綜上分析,初步設(shè)計的散熱系統(tǒng)在FSEC賽事工況下能起到一定的散熱作用,但不能完全達(dá)標(biāo),尤其是在長時間極限放電工況下,熱量積累很明顯,無論是最高溫度還是溫度均一性,都存在顯著的問題,同時進出風(fēng)口位置、風(fēng)速大小、電池間隙等因素均會對電池箱散熱效果產(chǎn)生一定的影響。

圖3 電池Pack在“2C 30min”工況下仿真結(jié)果

3 電池Pack散熱優(yōu)化方案探究

通過上述分析影響散熱效果的因素較多,故采用正交試驗法對電池包散熱系統(tǒng)進行優(yōu)化改進[17]。

3.1 正交試驗方案設(shè)計

結(jié)合初步仿真的結(jié)果,挑選進風(fēng)速度(A)、進風(fēng)口個數(shù)(B)、出風(fēng)口格柵數(shù)(C)、進風(fēng)口直徑(D)、出風(fēng)口格柵高度(E)、單體電池間隙(F)、模組間隙(G)7個變量作為考量因素,每個因素選取3個水平。查閱正交表規(guī)格,選定L18(37)型標(biāo)準(zhǔn)正交表并將最高溫度、最低溫度及最大溫差作為評價指標(biāo),如表3所示。

根據(jù)表3給出的每個因素的具體水平參數(shù)值,按照L18(37)型標(biāo)準(zhǔn)正交表,對本次正交試驗的具體方案進行設(shè)計,如表4所示。

表3 電池Pack散熱仿真方案因素-水平表

表4 電池Pack散熱仿真試驗方案

編號ABCDEFG試驗10311270151.52試驗1132650202.03試驗1233960101.04試驗1351970102.03試驗14521250151.04試驗1553660201.52試驗16711260201.03試驗1772670101.54試驗1873950152.02

3.2 正交試驗與結(jié)果分析

為了能夠直觀地查看電池系統(tǒng)的溫度分布,所有實驗均基于“3C 40s”放電工況進行仿真計算。

3.2.1“最高溫度”指標(biāo)下的結(jié)果分析

經(jīng)計算18組試驗在“最高溫度”這一指標(biāo)下的仿真結(jié)果,如圖4所示。對仿真結(jié)果做趨勢分析,研究7個因素中三水平的變化對散熱系統(tǒng)的影響,找到各個因素在同一水平下的極值,如圖5所示。根據(jù)仿真結(jié)果和極差結(jié)果,可知在“最高溫度”這一指標(biāo)下,7個因素對散熱系統(tǒng)影響的主次順序為:B>D>A>F>C>G>E。

圖4 最高溫度仿真結(jié)果

圖5 最高溫度效應(yīng)曲線

觀察圖5可知,因素B(進風(fēng)口個數(shù))波動范圍較大,其次是因素D(進風(fēng)口直徑)。對于散熱而言,最高溫度越小越好,可知最優(yōu)方案應(yīng)該是:B3D3A3F1C1G1E2。

3.2.2最低溫度指標(biāo)

最低溫度指標(biāo)下的仿真結(jié)果如圖6所示。

圖6 最低溫度仿真結(jié)果

對仿真結(jié)果做趨勢分析,如圖7所示。根據(jù)仿真結(jié)果和極差結(jié)果,可知道在“最低溫度”這一指標(biāo)下,7個因素的主次順序為:A>C>B>E>G>F>D。

圖7 最低溫度效應(yīng)曲線

對于散熱而言,最低溫度在合理范圍內(nèi)越小越好,由圖7可知最優(yōu)方案應(yīng)該是A3C1B3E3G2F3D3。

3.2.3最大溫差指標(biāo)

最大溫差指標(biāo)下的仿真結(jié)果如圖8所示。

圖8 最大溫差仿真結(jié)果

對仿真結(jié)果做趨勢分析,得到的最大溫差效應(yīng)曲線如圖9所示。根據(jù)仿真結(jié)果和極差結(jié)果,可知道在“最大溫差”這一指標(biāo)下,7個因素的主次順序為:E>C>G>F>A>D>B。

圖9 最大溫差效應(yīng)曲線

對于散熱而言,最大溫差數(shù)值越小,溫度分布越均一,散熱效果越好。由圖9可知,最優(yōu)方案應(yīng)該是E2C3G1F2A1D2B3。

綜上在最高溫度、最低溫度和最大溫差3個評價指標(biāo)下的最優(yōu)散熱方案分別為B3D3A3F1C1G1E2、A3C1B3E3G2F3D3、E2C3G1F2A1D2B3。

3.3 電池Pack最優(yōu)散熱方案的確定

為了在上述3種方案中遴選出最優(yōu)散熱方案,需要繼續(xù)從電池組最高溫度、最低溫度和最大溫差3個方面出發(fā),對3種方案的散熱指標(biāo)進行對比分析,如表5所示。

表5 正交試驗后的3種優(yōu)化方案結(jié)果 ℃

根據(jù)上述熱仿真數(shù)據(jù)結(jié)果可知,3種方案的最高溫度和最低溫度在數(shù)值上區(qū)別并不明顯,而在最大溫差方面方案2和方案3明顯要優(yōu)于方案1,故淘汰方案1。因方案2和方案3的三大指標(biāo)在數(shù)值差異并不明顯,故需要從溫度分布的均一性和電池箱體熱量聚集情況兩方面出發(fā)對最優(yōu)方案進行遴選。方案2和方案3的電池及電池箱的溫度分布情況如圖10、11所示。

圖10 電池溫度分布

圖11 電池箱溫度分布

由圖10可知,方案2和方案3下的電池包高溫和低溫分布位置大致相仿,但是方案2的溫度分布更均勻一些,而且通過圖11可知方案3的電池箱整體溫度要較方案2要高,且方案3下的電池箱體有明顯的熱量堆積情況,故方案2的散熱情況更理想一些。綜上,從散熱評價指標(biāo)、溫度均布情況、熱量聚集情況三方面綜合考慮,確定最優(yōu)散熱方案為A3C1B3E3G2F3D3。

4 電池Pack散熱系統(tǒng)優(yōu)化效果分析

4.1 優(yōu)化后的散熱方案可行性驗證

為了驗證優(yōu)化后散熱系統(tǒng)的散熱能力和優(yōu)化效果,本節(jié)按照優(yōu)化后的散熱方案對電池Pack在FSEC賽事4種工下的溫度變化情況進行仿真計算和實車試驗。

4.1.1仿真計算

根據(jù)優(yōu)化后的散熱方案對電池散熱系統(tǒng)重新建模,并對電池Pack在4種工況下的溫升情況進行仿真計算及整理統(tǒng)計,如表6所示。

表6 優(yōu)化后散熱系統(tǒng)在FSEC 4種放電工況下的仿真結(jié)果 ℃

由表6可知優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)在上述4種放工況下,溫升和溫差變化均在理想變化范圍內(nèi),均滿足設(shè)計目標(biāo)要求。當(dāng)電池在長時間極限工況(2C 30 min)下放電時,最高溫度為33.37 ℃,相對初始散熱系統(tǒng)在同樣工況下的49.55 ℃,優(yōu)化了32.65%,優(yōu)化效果明顯。

4.1.2實車試驗

根據(jù)最優(yōu)散熱方案,對電池散熱系統(tǒng)的各零部件進行設(shè)計加工及裝配,如圖12所示,并根據(jù)圖12對溫度傳感器進行布置,圖13傳感器P1-P7位置是根據(jù)仿真條件下最高溫和最低溫出現(xiàn)的位置進行確定的,為的是更為準(zhǔn)確地測量電池包的最高和最低溫度。

圖12 電池箱及電動賽車實物

圖13 溫度傳感器布置位置

將制作完成的電池箱安裝在電動方程式賽車上,根據(jù)FSEC大賽規(guī)則和實際競賽工況,對測試路徑及跑動工況進行設(shè)計。在風(fēng)速小于3 m/s,溫度為25 ℃的環(huán)境下,由2名賽車手分別完成加速工況1(直線加速30 s)和耐久工況2(耐久行駛30 min)2個跑動項目。

兩車手測試前,賽車電量保證足夠且相等,每個項目跑動間隔要大于30 min。將兩車手跑動測試的結(jié)果取平均值并與仿真結(jié)果對比分析,如圖14 和圖15所示。

由圖14和15可知,在直線加速30 s實車測試后電池包的最高溫度27.06 ℃,最大溫差0.477 ℃,在耐久行駛30 min后電池包的最高溫度30.2 ℃,最大溫差2.1 ℃,以上數(shù)據(jù)均在設(shè)定的目標(biāo)溫度范圍之內(nèi),故優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)在實際競賽過程中能夠滿足散熱要求。同時在直線加速30 s工況下試驗和仿真的最大溫差不超過2 ℃,誤差保持在7.39%之內(nèi);在耐久行駛30 min工況下試驗和仿真的最大溫差不超過2.82 ℃,誤差保持在9.34%之內(nèi)。

綜上2種工況下試驗和仿真誤差均在允許范圍內(nèi),且各工況下試驗和仿真條件下的溫度變化趨勢基本一致,故優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)在實際賽事工況下應(yīng)用是可行的,且本研究的仿真結(jié)果較為準(zhǔn)確。

圖14 加速工況一(2C 30 s)仿真和試驗溫度值

圖15 耐久工況二(1C 30 min)仿真和試驗溫度值

4.2 電池Pack散熱系統(tǒng)優(yōu)化效果

4.2.1電池整體溫升和溫差方面

基于正常放電狀態(tài)下的2種工況(1C 30 min和2C 30 s)對優(yōu)化前后的電池溫度場云圖進行對比分析,如圖16和圖17所示。

圖16 1C 30 min 工況下優(yōu)化前后電池溫度變化云圖

圖17 2C 30 s 工況下優(yōu)化前后電池溫度變化云圖

當(dāng)電池包在1C 30 min工況下,由圖16可明顯看出優(yōu)化前的電池包溫度在前后2部分溫差較大,且電池包整體溫度較高,最高溫度為31.36 ℃,較環(huán)境溫度升高了6.36 ℃;而優(yōu)化后的電池包整體溫度較低,最高溫度僅為26.63 ℃,較環(huán)境溫度升高了1.63 ℃,整體溫控效果較好。經(jīng)計算電池散熱系統(tǒng)在優(yōu)化前后在最高溫度和最大溫差方面分別優(yōu)化了15.08%和86.58%,有較為明顯的優(yōu)化效果。

當(dāng)電池組在2C倍率下放電30 s后,由圖17可以看出優(yōu)化前和優(yōu)化后的電池包的整體溫度均不高,溫升和溫差的變化均不超過1 ℃,但是對比發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后電池包的溫度分布更加均勻,并沒有出現(xiàn)大面積的熱量聚集。經(jīng)計算,優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)在最高溫度和最大溫差方面分別優(yōu)化了1.38%和66.67%,故在該工況下電池包溫度分布的均一性得到了較好的改善。

4.2.2散熱系統(tǒng)內(nèi)空氣跡線分布方面

基于“1C 30 min”工況,對優(yōu)化前后散熱系統(tǒng)內(nèi)的空氣跡線圖進行對比分析,如圖18所示。

優(yōu)化前電池箱進風(fēng)口單一且空氣流量較小,冷卻空氣主要流經(jīng)電池箱中間位置,在電池箱兩側(cè)和單體電池縫隙之間流過的冷卻空氣很少,電池溫度整體較高,散熱效果不佳,且在電池箱后部左右2個位置有明顯的熱量堆積,電池溫度均一性較差;優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)增加了進風(fēng)口數(shù)量,同時對進風(fēng)口的位置進行了均布調(diào)整,在布置上更有利于冷卻空氣均勻流向整個電池包組,同時對電池單體和模組間的間隙進行了合理調(diào)整,從跡線圖可看出在整個放電過程中電池箱內(nèi)的冷卻空氣分布比較均勻,即使在持續(xù)放電30 min后也并未出現(xiàn)大面積的熱量聚集,且溫度僅升高了1.63 ℃,綜上,優(yōu)化后的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在結(jié)構(gòu)上布置更為合理,冷卻空氣在電池箱的分布更加均勻,該結(jié)構(gòu)下的散熱系統(tǒng)有較好的溫控散熱能力。

5 結(jié)論

針對所研究的動力鋰離子電池的散熱系統(tǒng)主要做了4方面的工作。一是基于FSEC賽車電池包組的相關(guān)參數(shù),對電池Pack的散熱系統(tǒng)進行了初步設(shè)計;二是通過CFD仿真的方法對初始散熱系統(tǒng)的散熱能力及影響因素進行分析研究;三是利用正交試驗法,以最高溫度和溫差最小化作為優(yōu)化目標(biāo),同時結(jié)合電池溫度分布的均一性和電池箱的熱量聚集情況等對最優(yōu)散熱方案進行遴選,相對全面試驗法,減少了試驗次數(shù),提高了優(yōu)化效率;四是通過實車跑動試驗和CFD仿真相結(jié)合的方式,驗證了所設(shè)計方案在FSEC賽事中應(yīng)用的可行性且有較好的優(yōu)化效果,溫差最大優(yōu)化率可達(dá)86.58%,證實了本研究的仿真結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠。

在正交試驗遴選最優(yōu)方案以及對優(yōu)化效果進行對比分析過程中,在考慮最高溫度、最低溫度和最大溫差三大目標(biāo)因素的同時,充分考慮了電池包溫度的均布性和電池箱體熱量的聚集情況,不僅使最優(yōu)方案的遴選過程更加高效,而且在散熱效果分析方面更加有據(jù)可依。故在處理動態(tài)仿真優(yōu)化問題方面,在選取結(jié)果性優(yōu)化目標(biāo)的同時,增加一些對試驗過程有影響因素作為輔助參照,可能會使優(yōu)化效果更為理想。

本研究在探究過程中以散熱效果最優(yōu)為最終目標(biāo),并未考慮能耗問題。故日后在本研究的基礎(chǔ)上可以從散熱和能耗相均衡的角度出發(fā),對風(fēng)冷散熱系統(tǒng)進行更深一步的研究。