第

32

卷第

4

期

重 庆 大 学 学 报

Vol. 32 No . 4

2009

年

4

月

J o urnal of Cho ngqing U niver sit y

Ap r. 2009

　　文章编号 :1000

2582X(2009) 0420415205

混合动力汽车用镍氢电池的散热结构分析

杨亚联

,

张 　昕

,

李隆键

,

秦大同

,

胡明辉

(

重庆大学 机械传动国家重点实验室

,

重庆

400030)

收稿日期

:2008

2

12

2

11

基金项目

:

国家自然科学基金资助项目

(50305037) ;

重庆市自然科学基金资助项目

(2006BB3195) ;

重庆市科技攻关重大

专项资助项目

(2006AA6006)

作者简介

:

杨亚联

(1972

2

) ,

男

,

重庆大学副研究员

,

主要从事车辆动力传动与控制方向的研究

, ( E

2

mail) yyl @cqu. edu. cn

。

摘 　要 :以混合动力车用镍氢电池为研究对象 ,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的

散热结构进行了流场和温度场的仿真分析 ,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差 。通过
调整挡板及电池的位置 、

改变电池倾斜角度和电池的间距 、

施加挡风结构 、

包覆保温层等方法改善

了电池组冷却气流分布和电池组温度场均匀性 ,其中包覆保温层的效果最好 。为混合动力车用镍
氢电池热管理的设计提供了依据 。

关键词 :混合动力汽车 ;镍氢电池 ;散热结构 ;温度场

　　中图分类号 : T H132. 46

文献标志码 :A

The cool ing structure of Ni

2

M H batteries in hybrid

2

electric vehicles

YANG Ya

2

lian , ZHANG Xin , LI Long

2

jian , QIN Da

2

tong , HU Ming

2

hui

(State Key Laboratory of Mechanical Transmission , Chongqing University , Chongqing 400030 , P. R. China)

Abstract : Focusing o n Ni

2M H batteries used in hybrid2electric vehicles ( HEV) , a simulation analysis of the

flow and temperat ure fields of t he cooling st r uct ure in exi sting bat teries i s carried o ut using co mp utatio nal

fl uid dynamics sof t ware. The result s show t hat t he temperat ure unifo rmit y i s poo r . The unifo r mit y of t he

flow and t he temp erat ure fields is imp roved by adjusting t he baffle and bat tery po sitio ns , changing t he tilt

angle and t he di stance bet ween t he bat teries , inserting wind plates and a coating insulatio n layer . The

coating insulatio n layer achieves t he best effect . Furt her simulatio n show s t hat t he coating insulatio n layer

met ho d has t he best effect s. The result s p rovide t he design basi s fo r t her mal management p ro gram of Ni

2

M H bat teries in H EV .

Key words : hybrid elect ric vehicle ; Ni

2M H battery ; cooling structure ; temperature field

　　日益严重的能源与环境压力使传统内燃机汽车

的发展面临着严峻的挑战 ,环保节能汽车的开发已成
为世界范围内各国政府和各大汽车公司关注和研发
的焦点 。其 中 混 合 动 力 车 ( hybrid electric vehicle ,

H EV) 是具有重要商业开发价值的节能环保汽车 。

电池作为 H EV 的主要储能元件 ,对 H EV 的性

能有直接影响 。动力镍氢电池以其比能量高 、

比功

率高 、

循环寿命长 、

环境污染小 、

安全性高等优点 ,成

为 H EV 车用的首选电源 。但镍氢电池性能受温度

的影响较大 ,电池组中温度分布不一致 ,各单体电池
的容量和充放电性能也不一致 。在整组电池充电
时 ,容量低的电池早已充满 ,很容易产生过充 ;相应
地 ,在放电过程中 ,这部分电池也容易过放 ;在经过
若干次充放电过程之后 ,各单体电池间的性能差异
越来越大 ,造成恶性循环 :电池性能下降 ,可充入的
电量减少 ,发热更加严重 ,减小了安全性和寿命

[ 1

2

5 ]

。

由于电池组中单体电池是互相串联的 ,任何一只电
池性能下降都会影响电池组的整体表现 。温差为