摘要：为了研究纯电动汽车锂离子电池的液体冷却方式,提出了一种仿生叶状通道的热管理系统(BTMS)来研究锂离子电池的冷却性能。以通道角度、通道宽度、质量流量为设计变量,综合考虑液冷板的目标函数(平均温度、温度标准差、压力损失)之间的比重,得到液冷板结构参数及质量流量的最优参数;通过搭建单体电池实验平台,得到单体电池在不同放电倍率下的单位体积产热量;采用拉丁超立方抽样(LHS)在设计空间中选取40个样本点;通过克里金(Kriging)代替模型建立设计变量与目标函数之间的关系;利用NSGA-Ⅱ算法对Kriging模型进行优化寻优;利用CFD验证优化结果的准确度。研究结果表明:优化设计结果能将液冷板平均温度下降1.42 K(3.88%),温度标准差下降0.35 K(15.29%),压力损失下降7.49 Pa(8.78%)。

摘要：针对锂电池组散热问题,提出了一种将分岔液冷通道与复合相变材料相结合的复合液冷系统,并对其散热性能进行了数值研究。首先,通过单体电池充放电实验,得到电池的产热量;其次,建立三维电池组模型,以冷却通道各级数量和复合相变材料的厚度为设计变量,采用最优拉丁方方法构建44个试验样本点;然后,基于响应面法建立近似模型,并采用了多目标粒子群算法,进行优化设计;最后,讨论冷却液质量流量的影响。结果表明:当分岔液冷通道各级数量为5、5、7,复合相变材料厚度为5.659 9 mm时,可获得更好的冷却性能,其最高温度、最大温差和压降分别减少了3.40%、35.36%和46.50%。