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为换热面上冷却介质与电池表面的平均温差
2014年09月15日 11:25 中国换热器网
  电动汽车工作时,很难保证电池在完全绝热环境中工作,因此还应考虑其散热率:式中,q为散热率;h为对流换热表面传热系数;为换热面上冷却介质与电池表面的平均温差。电动汽车用锂离子动力电池主要有柱状和片状两种结构,本文研究的LiFePO电池为片状,其结构和正负极片坐标系。在直角坐标系下,由能量守恒方程和傅里叶定律,综合考虑电池电势和电流密度模型,建立式的单体电池热耦合模型:式中,ρ分别为正极片集流体、负极片集流体和电池极板密度,kg/m分别为正极片集流体、负极片集流体和电池极板的比热容,J/分别为正极片集流体、负极片集流体和电池极板的生热速率,W/m分别为散热速率,W/m分别为正极片内沿x,y,z方向的导热率为正负极片电势,V;σ分别为正负极片电导分别为流经正、负极片的电流;h分别为正、负极片的厚度,m;S分别为正、负极片xy平面内面积;正负极片的散热率q电池极板散热率。  成组电池热模型建立成组电池热模型时不做散热结构的简化,考虑单体电池紧密相连组成的电池组热模型,每个单体的生热率模型同上,成组电池生热率模型为式中,Q为成组电池生热率;n为电池组内单体电池的数目。电动汽车行驶时,电池组的热过程遵守热力学平衡方程:式中,Q为电池本身的吸热率,表现为电池温度的变化;Q为电池组和环境的热交换率。若Q,则电池温度保持不变;若Q,则热量在电池内部产生热积累,使电池温度升高。  
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