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摘要：对于使用冷媒直冷的动力电池热管理系统，制冷剂在管道内流动沸腾，管道过长造成电池包底部冷板流道内存在过热段，进而导致电池包的温差以及电池本身垂直方向上的均温性较差。本文针对一个含有48个方形电池的电池包，设计了两种并联蛇形流道结构的直冷板置于电池包底部来改善单蛇形流道所造成的电池包温度均匀性较差的问题。比较了电池包在30℃初始温度下1C倍率充/放电结束时三种直冷板流道内的平均温度和温度均匀性；比较了这三种流道结构下电池包的最大温度以及最大温差，分别分析了三种流道结构的电池包在水平方向上和竖直方向上的温度均匀性，并且提出了一种在电池包上层增设一个环绕小冷板的形式来优化电池包竖直方向的温差。分析结果表明，底置冷板的方式可以将电池包的最高温度控制在40℃以下并且可以保证电池包水平方向的温度均匀性，但电池包竖直方向上的温差过大，通过加设上层小冷板可以保证电池包竖直方向上的温差在整个充放电过程中位于5℃以下，满足电池包的温控要求。
文章目录
1 冷媒直冷系统模型
1.1 电池包几何模型建立
1.2 冷板流道结构
1.3 电池发热量计算
1.3.1 反应热
1.3.2 副反应热
1.3.3 焦耳热
1.3.4 极化反应热
1.4 数学模型选择
1.5 材料物性参数设置
1.6 边界条件设置
2 模型验证
3 冷媒直冷系统电池包热管理结果分析
3.1 并联蛇形流道直冷板结果分析
3.2 电芯上部增加环绕小冷板温控结果分析
3.3 电池包高倍率充/放电温控结果分析
4 结 论
