第４０卷第４期
２０１２年４月
同 济 大 学 学 报（自 然 科 学 版）
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０２５３－３７４ｘ．
２０１２．
０４．
０１６
收稿日期：２０１１－０１－１９
基金项目：国家“九七三”重点基础研究发展规划（
２０１１ＣＢ７１１２０２）；教育部高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 （
２０１０００７２１２００２６）；上 海 市
科委“登山行动计划”（
０９ｄ
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２２０１４００）；上海市重点学科建设基金（
Ｂ０３）
第一作者：戴海峰（
１９８１—），男，讲师，工学博士，主要研究方向为新能源汽车车载电源系统 ．
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插电式燃料电池车锂电池热管理系统设计
戴海峰
１
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党丰玲
２
，
朱 维
３
，
魏学哲
１
（
１．同济大学 汽车学院 ，上海 ２０１８０４；２．上海燃料电池动力系统有限公司 ，上海 ２０１８０４；
３．上海恒动汽车电源有限公司 ，上海 ２０１８０４）
摘要：采用强制风冷的 方 案，对 世 博 燃 料 电 池 插 电 式 混 合 动
力微型车４０Ａ·ｈ 磷 酸 铁 锂 动 力 电 池 系 统 进 行 了 热 管 理 的
结构设计和性能 研 究．详 细 分 析 了 动 力 蓄 电 池 的 散 热 需 求，
在此基础上，结合整车布置，完成 了 热 管 理 系 统 的 结 构 设 计，
并对设计结 果 进 行 了 数 值 模 拟．将 设 计 方 案 制 作 成 实 体 样
品，分别在不同的 环 境 温 度 下，以 一 定 的 电 流 工 况 对 电 池 加
载，测试电池系统的温升情况．最后，对 世 博 运 营 过 程 中 具 有
代表性的两日测 试 数 据 进 行 了 分 析．仿 真 计 算 结 果、测 试 试
验结果以及实车数据分析结果 均 表 明，设 计 方 案 在 电 池 系 统
温升控制和电池 单 体 温 度 一 致 性 控 制 方 面 都 达 到 了 预 期 的
需求．
关键词：插电式混合 动 力；磷 酸 铁 锂 电 池 系 统；热 管 理；数
值模拟；测试评价
中图分类号：ＴＭ９１２．
１
文献标识码：Ａ
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在２０１０年上海 世 博 会 中，有 超 过 １
０００ 辆 新 能
源汽车服 务 于 交 通 以 实 现 “园 区 零 排 放，周 围 低 排
放”的目标．其 中，
３００ 辆 车 为 超 级 电 容 车 和 纯 电 动
车，
２００辆为燃料 电 池 车，其 余 ５００ 辆 则 为 包 括 混 合
动力车在内的低碳排放车．
动力电池作 为 电 动 汽 车 的 主 要 储 能 部 分，是 电
动汽车的关键部件，直接影响到电动汽车的性能．电
池组热管理系统的研究与开发对现代电动汽车是必
需的，原 因 在 于：① 电 动 汽 车 电 池 组 会 长 期 工 作 在
比较恶劣的热环境中，这将缩短电池的使用寿命，降
低电池的各种性能；② 电池箱内温度场长时间的不
均匀分布将造成各电池模块、单体性能的不均衡；③
电池组的 热 监 控 和 热 管 理 对 整 车 的 安 全 运 行 意 义
重大．
为提高电动 汽 车 电 池 组 的 性 能，一 方 面 电 池 生
产商 努 力 开 发 满 足 电 动 汽 车 使 用 要 求 的 电 池，另 一
方面电池的使用者也应该通过优化电池的使用环境
保证 电 池 的 潜 力 得 到 最 大 程 度 的 发 挥．电池的热管
理系 统 是 从 电 池 使 用 者 的 角 度 出 发，用 来 确 保 电 池
组工作在适宜温度范围的整套系统．
实际上，电池热管理应该包括电池散热（在高温
情况下）和电池加热（在低温启动情况下），目前的大
部分 热 管 理 方 案 集 中 在 对 电 池 散 热 的 研 究 中．考虑
到世博车辆运行在５月到１０月，在这段时间内环境