基于CFD分析的电动汽车电池包加热方法

摘要

锂离子电池对温度环境要求严苛,在低温下常出现失效、寿命衰退等现象.因此,为电池包设计高效、均匀且节能的加热方案,成为电动汽车在北方环境下发展的关键.引入计算流体动力学(CFD)的仿真计算方法,并采用多孔介质理论对电池包中电池模块进行简化分析,对电动汽车电池包在加热过程中的温升特性进行仿真分析计算,将仿真计算结果与实测数据进行对比验证,证明所采用的仿真方法及多孔介质简化模型可有效应用于电动汽车电池包的加热方案评估.根据分析结果对加热方案提出修正,并设计分块化的加热方案,即对局部加热功率进行控制.计算结果显示,优化后的分块加热方案,在总体功率降低167 W(约7%)的情况下,仍然可在50 min内将电池包从-13℃加热到5℃,并且将电池包中电池区域最大温差控制在5℃以内.