机械工程学报

作者：汪朝晖, 熊肖, 高全杰, 范益伟

单位：1. 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室 武汉 430081;2. 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室 武汉 430081;3. 武汉理工大学襄阳示范区湖北隆中实验室 襄阳 441000

关键词：电池热管理系统,锂离子电池,蜘蛛网结构,仿生结构；

基金：国家自然科学基金(51875419)和湖北隆中实验室自由创新(2022ZZ-14)资助项目。

电池热管理系统安全设计是保持电池模组最佳工作温度范围及均匀温度分布的重要保障。利用蜘蛛网几何结构特征，设计一种含仿生流道结构的电池热管理系统应用于圆柱形锂离子电池模组。建立电池模组的计算流体动力学模型，研究不同流道结构参数和进口速度对热管理系统散热性能的影响。研究结果表明，仿生流道结构高度是影响电池热管理系统冷却性能与功耗的最大因素，当进口速度为 0.4 g/s 时，在 2C 放电速率下，计算得到的最佳结构参数能保持电池最高温度、最大温差和进出口压降分别为 302.972 K， 3.858 K 和 22.75 Pa。仿蜘蛛网结构热管理系统能有效降低电子水泵的功耗，有利于电动汽车长时间的续航，它的进出口压降在相同流道结构参数下较仿蜂窝结构降低了 60%以上。

来源：2023年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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