混合动力汽车动力电池组的热管理系统设计研究

万庆江

摘要：随着社会的发展，环境问题以及能源问题日益突出，以至于我们不得不研究新型能源汽车以适应当今社会环境以及科技的变化，因此各种机能电池应运而生。为了使汽车动力更好的在新能源这个平台上发展，我们应该将具有最好性能的新能源电池作为机动汽车的核心技术进行研究，以满足未来汽车的动力需要。目前功率比较高的电池包括铅酸动力电池、锂离子动力电池以及太阳能动力电池，但都存在一定的优点以及缺點，故未来更好的发展新型能源汽车我们应该对动力电池进行多方面的研究甚至混合动力研究，以便于更好的管理机动汽车的热管理系统以及动力系统。因此研究适合新型机动汽车的新能源电池对未来汽车的设计具有重要的意义。

关键词：混合动力；热管理系统；机动汽车

一、发展现状的分析以及研究

1. 当下社会新能源汽车的发展状况

随着当下环保理念的不断提出以及经济的不断提高，人们对新型汽车的需求也在逐渐的增加，人们需要的不仅仅是代步的工具，更多的需要具有环保性能以及动力极其良好的代步汽车，以至于我们当下应该积极的避免二氧化碳以及碳氢氧化物的排放，寻找研究新型能源代替原有的机动电池，以便于更好的控制温室效应。

随着环境问题以及能源问题不断的被人们所关注，混合动力新型能源汽车以其环保且对化石燃料使用较少的优势逐渐的被大众所喜爱，逐渐的成为当下汽车发展的主流。因此我国对新型能源汽车的发展前景也比较重视，以至于在充电站、控制器以及新型动力电池方面投入大量的人力物力资源，以便于可以与欧美等一些发展前沿的国家齐头并进。除此之外我国还对新型能源发展研究方面以及后期推广给予了相应的补贴以及大力支持，更好的鼓励了我国汽车行业对新能源汽车研究的信心以及动力。从而我

2.组合动力电池的发展状况

新能源的不断发展奠定了动力电池性能的改进，虽然在当下新能源电池的使用也可以满足当下汽车的使用，但是对于电池本身却存在着很多的问题等待我们去改善。首先对于安全问题，我们当下的电池安全性能很低，常发生一些类似于燃烧爆炸等事故问题，更甚于出现一些高压绝缘的问题，解决能源合理利用的同时却不能解决汽车安全方面的问题。其次就是电池重复使用的问题，为了保障动力电池的长期使用，我们应该使用较小的电流完成电池的充电，以至于充电时长一般要超过两个小时，严重影响汽车的正常使用。而动力电池的使用寿命往往比汽车的使用周期要短许多，以至于我们要想维持汽车的正常使用，应该定期更换动力电池，这就无形中增加了汽车使用的成本。最后就是电池的成组问题，为了保障汽车的正常工作我们应该串联多个单电池，但是单个电池因为本身的差异导致成组的电池能量大大减少，降低电池的使用寿命。

二、混合动力的影响因素

1. 温度影响

新型电池的无污染无记忆的优点可以被越来越多的新型能源汽车所应用。但由于使用的频率比较高，会出现一些比较严重的问题，比如放电超出等现象，从而导致动力电池的温度发生大幅度的变化，从而影响电池的使用效率。

2. 单个电池差异的影响

就如没有两片相同的叶子一样，即使同一批生产的电池也存在着巨大的差异，当我们进行电池成组时就会无法避免能量减少，以及两节电池间的相互影响，从而导致不能较好较全面的进行新型电池的使用。其次单个电池之间焦耳热方面的问题对电池的使用也具有重要的影响。

三、新型电池组的分析应用

新型电池组的研发增加以往电池的使用效率，利用三维热模型解决以往动力电池的温度方面的问题，在放电方面以及电池冷却方面进行了一定的改进分析，忽略电池内部因为电解液导致流动较差所引起的对流换热问题以及动力电池内部辐射散热的影响。此外使用密度相同且介质均匀的材料，之后按照一定的比例进行电池的制造与组装，保证动力电池在材料方面的厚度相同，之后根据单个电池的连接方式进行导热系数方面的计算，从而保障比热容与热导率的一致性。最后利用非稳态传热能量守恒公式对动力电池进行一定方面的检验，避免动力电池受SOC值的影响。

对单个电池不同的使用条件以及不同的放电情况都会对成组电池有一定的影响，较稳定的充电环境会保障动力电池的使用寿命以及保障汽车的有效运行，因此保持动力电池充电时电流的稳定性以及后期电池之间的相互传输都对新型混合动力的新能源汽车的正常具有重要的作用。

四、结语

混合动力汽车动力电池组的热管理系统对整个汽车的使用都具有极其重要的影响，研究电池的热安全性，提高电池组的热效率，增加电池组的一致性可以较好的保障新能源动力汽车的使用以及寿命。其次研究动力电池的热性能方面的问题建立相应的仿真模型，增加更方面的放电频率，对动力电池组进行冷却分析，并进行相应的优化政策，对动力电池组模型进行不同情况下的模拟验证，以确定最适应三维热模型的各方面要求，寻找最适合新能源汽车的动力电池温度以及放电电流，研究适合混合动力汽车动力的电池组正负极材料以及正负极空隙率和有效接触面积，严谨动力电池的制作水平，以便于更好的投入到实际生产应用中去。

参考文献：

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