電池液冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)終稿

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！摘要摘要。關(guān)鍵字：液冷散熱系統(tǒng)，動(dòng)力電池，箱體設(shè)計(jì)，強(qiáng)度校核IAbstractAbstractGiventheadvantagesofenergysavingandenvironmentalprotection，Electricvehicleshasbecomethedevelopmenttrendoftoday'sautomotiveindustry.However,theelectriccarbatterypackageinthecourseofthefeverphenomenonisworthpayingattentiontoit.Theexistenceoftheheatnotonlyaffectsthebatteryperformance,butalsobeasecurityproblems.Batterypackagethermalmanagementsystemisessentialauxiliarysystemsintheprocessofelectriccarsandhybriddrivingsafeandeffectiveunderallconditionsandenvironment.Thefirstpartdiscussesthesignificanceoftheresearchanddomesticandinternationalresearchstatus;thesecondpartdescribesthedynamiccharacteristicsofthebattery,suchasnickel-metalhydridebatteryandthebatterypackagecoolingtechnology;thethirdparttalksaboutthebatterypackageprojectandmainlycontainsthedesignofsomespecificdesignprocess,requirements,andparameters;thefourthpartspecifictalksaboutmodelingonthebattery-NMCH300SbatteryboxwhosebatteryproducedbycertainCo.,Ltd.ofhigh-performancenickel-hydrogencapacitor,anddrawsmechanicaldrawingswithAuto-CADsoftware;thepartVusesthefiniteelementANSYSsoftwaretocheckboxstrength;thesixthsectiondescribestheotherequipmentofthebatterycoolingsystem.Thispaperhavesummarizedthecoolingpatternofbatteryliquidcoolingsystem,used3Dmodelingsoftwaretodesignthemechanicalstructureofthebatterypackanddrewoutthebatterypackofmechanicalengineeringdrawings,andcheckedthebatterypackagestresstomeettheirbasicstrengthrequirements.Keywords:Liquid-cooledcoolingsystem,batterystructuraldesign,strengthcheckII目錄目錄第一章緒論...............................................................................................-1-1.11.21.3課題的提出..................................................................................-1-課題的研究意義..........................................................................-2-電動(dòng)汽車電池包國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀..........................................-2-第二章動(dòng)力電池冷卻技術(shù)簡(jiǎn)介.....................................................................-6-2.12.22.32.4鎳氫電池的特點(diǎn)..........................................................................-6-MH/Ni電池模塊工作時(shí)的發(fā)熱量..............................................-6-主動(dòng)系統(tǒng)和被動(dòng)系統(tǒng)..................................................................-7-電池包的散熱技術(shù)......................................................................-7-2.4.1空冷........................................................................................-7-2.4.2液冷........................................................................................-7-2.4.3冷板散熱................................................................................-8-2.4.4相變材料與熱管....................................................................-8-第三章電池包的設(shè)計(jì)流程.........................................................................-11-3.13.23.33.43.5電池包設(shè)計(jì)的要求....................................................................-11-電池包設(shè)計(jì)的流程....................................................................-11-電池包參數(shù)的確定....................................................................-12-電池包型材的選擇....................................................................-13-電池包結(jié)構(gòu)形狀........................................................................-14-第四章電池包的三維造型與制造工藝.....................................................-16-4.14.24.34.4基于Pro/E的電池箱體三維造型方法.....................................-16-電池包其他零件........................................................................-19-電池包的裝配............................................................................-20-電池包的制造工藝....................................................................-21-第五章電池箱的強(qiáng)度校核.........................................................................-25-III目錄5.15.2強(qiáng)度理論....................................................................................-25-有限元ANSYS簡(jiǎn)介.................................................................-25-5.2.1ANSYS模塊.........................................................................-25-5.2.2ANSYS架構(gòu).........................................................................-26-5.3模型與有限元分析....................................................................-27-5.3.1IGS文件的生成...................................................................-27-5.3.2模型的材料與約束..............................................................-28-5.3.3模型的網(wǎng)格劃分、施加載荷和邊界條件..........................-28-5.3.4電池箱體模型的有限元分析..............................................-30-5.3.5箱體強(qiáng)度校核......................................................................-31-第六章液冷系統(tǒng)的其它設(shè)備....................................................................-33-6.16.26.36.46.56.66.7微型控制器和溫度傳感器........................................................-33-冷卻液泵和風(fēng)扇........................................................................-33-電控三通閥................................................................................-34-散熱器........................................................................................-34-不燃絕緣冷卻液........................................................................-34-冷卻液管道................................................................................-35-加熱系統(tǒng)....................................................................................-35-總結(jié)與展望.....................................................................................................-36-IV緒論第一章緒論課題的背景和意義1.1課題的提出，，20405---/-1-緒論1.2課題的研究意義1.3電動(dòng)汽車電池包國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀-2-緒論單-3-第二章動(dòng)力電池冷卻技術(shù)簡(jiǎn)介2.1鎳氫電池的特點(diǎn):質(zhì)量比功率高：目前商業(yè)化的鎳氫功率型電池能做到1350Wh/kg.無(wú)污染，不含鉛等對(duì)人體有害的重金屬，是21世紀(jì)的“綠色能源”。耐過(guò)充過(guò)放無(wú)記憶效應(yīng)循環(huán)次數(shù)多：目前應(yīng)用在電動(dòng)車上的鎳氫動(dòng)力電池，80%放點(diǎn)深度（）循環(huán)可達(dá)1000此以上，為鉛酸電池的3倍以上。100%DOD循環(huán)壽命也在500以上使用溫度范圍寬：正常的使用溫度范圍-30~50℃；貯存溫度范圍也在-40~70℃安全、可靠：短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力強(qiáng)、跌落、加熱、耐振動(dòng)等安全性試驗(yàn)無(wú)爆炸、燃燒情況2.2MH/Ni電池模塊工作時(shí)的發(fā)熱量12Q*I3.6*I*R（1）（2）2ctQ0.547*I3.6*I2*RdtQR為12Q和Icdt12-6-2.3主動(dòng)系統(tǒng)和被動(dòng)系統(tǒng)熱//2.4電池包的散熱技術(shù)和2-1圖2-1上述兩種方式很難避免會(huì)出現(xiàn)空氣流量的不一致性，同時(shí)冷卻效果會(huì)隨著氣流的運(yùn)動(dòng)，流體和電池的溫差逐漸減小，熱交換能力逐漸減小，冷卻空氣的溫度不斷升高，導(dǎo)致冷卻效果的變差。同時(shí)，不同的電池單體在制造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的差異性，其發(fā)熱能力的存在差異性，而且由于空氣與固體的導(dǎo)熱系數(shù)相比其他方法也是較低。-7-與電池壁面間的導(dǎo)熱系數(shù)高，冷卻和加熱效果好；動(dòng)力部件，生熱量大。對(duì)于生熱量大的動(dòng)力電池，若想獲取較好的散熱方式，液冷方式不愧為最佳方式之一。結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，系統(tǒng)的質(zhì)量相對(duì)較大，需要增加額外的輔助部件；還不是很成熟。整體式的液冷系統(tǒng)（特別是電池模塊多的電池包）不但能使電池整體的散熱效果，還能實(shí)現(xiàn)單體電池間溫度均勻分布，對(duì)電池容量均衡控制也有一定的幫助。-8-第三章電池包的設(shè)計(jì)流程3.1電池包設(shè)計(jì)的要求1.2.3.4.5.6.。3.2電池包設(shè)計(jì)的流程電池包的設(shè)計(jì)流程圖如圖3-1所示：-11-圖3-1設(shè)計(jì)流程圖3.3電池包參數(shù)的確定有限方案軟件元校核析。不合格-12-3-1表3-1電池性能參數(shù)300Ah6.4Kg-45～55（℃）10000（次）6000（）9000（）最大充電電流最大放電電流表3-2電池組的組合參數(shù)單體電池?cái)?shù)量編組方式串聯(lián)3.4電池包型材的選擇通過(guò)查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)》-13-3.5電池包結(jié)構(gòu)形狀3.5.1壁厚3.5.2肋板和加強(qiáng)筋3.5.3單體電池的固定方式33-2圖3-2電池固定模塊---3.5.4箱體密封的設(shè)計(jì)性，并保證焊縫滿足一定的強(qiáng)度和剛度要求。熱量集中，熔池小，焊速快，熱影響區(qū)較窄，焊接變形小，電弧穩(wěn)定，飛濺少焊縫致密，表面無(wú)熔渣、美觀。生產(chǎn)效率高，焊接費(fèi)用中等水平，適用于硬鋁合金的焊接能保證箱體在復(fù)雜載荷條件下工作。會(huì)泄露或飛濺出箱體外。通過(guò)電池和上支架表面的間隙配合實(shí)現(xiàn)密封。DCYLXT-31膨脹，自動(dòng)增大電池與密封條的接觸壓力，增強(qiáng)密封性能。-15-第四章電池包的三維造型與制造工藝4.1基于Pro/E的電池箱體三維造型方法Pro/E拉伸的步驟：11..prt4-12.。圖4-13.S4-2為圖4.4-3圖5.4-4圖螺紋參數(shù)圖6.-17-圖4-6密封槽截面圖圖4-7導(dǎo)流塊與密封槽7.8.利用【拉伸】特征，箱體的長(zhǎng)度方向分布與導(dǎo)流塊一致；寬度方向兩側(cè)均為40*20*50的加強(qiáng)筋。圖4-8箱體底部的輪廓線標(biāo)明結(jié)構(gòu)特征。圖4-8電池箱加強(qiáng)筋輪廓圖利用Pro/E的三維實(shí)體建模功能完成了電池箱體的造型。其實(shí)體模型如圖4-9所示。-18-圖4-9電池箱體模型4.2電池包其他零件電池包除了箱體外，還有電池、固定螺栓、固定上支架、中間壓塊等組成電池包的零部件的實(shí)體建模。最后利用Pro/E的【組件】特征，將零部件裝配成整體——電池包。1)動(dòng)力鎳氫電池是采用外形尺寸為280*120*60（極柱高25mm），如圖4-10所示。2)電池上支架鑲嵌在電池的頂部，如圖4-11所示。3)電池固定螺栓——M5*0.8（L為285mm）-19-圖4-10上支架圖4-11單體電池4.3電池包的裝配打開(kāi)Pro/E界面，單擊【文件】→【新建】對(duì)話框，選擇【組件】按“確定”進(jìn)入組件界面。添加零件的步驟：1.點(diǎn)擊右下角的，選擇文件名xiangti.prt的文件調(diào)入裝配窗口（第一個(gè)文件約束條件默認(rèn)為缺?。?；2.同樣點(diǎn)擊右下角的，選擇dianchi.prt文件，利用Ctrl+Alt+鼠標(biāo)中間鍵或右鍵移動(dòng)此文件至合適的位置；3.添加約束條件：點(diǎn)擊左上角的【放置】按鈕，選擇自動(dòng)/匹配/對(duì)齊/插入等約束條件，使電池底面與電池箱的底槽重合，直至完全約束。4.裝配約束條件完后，單擊右上角圖標(biāo)，即可完成。5.電池的陣列：選中電池，單擊窗口右側(cè)的，選取【方向】，陣列尺寸方向分別為為72mm和140mm，即可完成。6.4-12-20-為電池包的整體裝配模型。圖4-12電池包模型圖4.4電池包的制造工藝電池包的工程圖是電池制造過(guò)程的第一步，它能清楚的表達(dá)箱體的結(jié)構(gòu)形狀、裝配關(guān)系、工作原理和技術(shù)要求。電池的制造工藝是機(jī)械工業(yè)從理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)變過(guò)程。工藝要求是箱體制造過(guò)程中需遵守的規(guī)則，以便能滿足箱體的使用性能。（具體的工藝要求見(jiàn)機(jī)械工程圖）1.電池箱體采用硬鋁合金板，其粗糙度Ra≦3.22.按焊接箱體的圖紙進(jìn)行小件下料，并且打好焊接的坡口（30°）；3.按圖紙要求制作好密封條、橡膠塊和固定螺栓等；4.按圖紙要求制作好加強(qiáng)筋及其上的焊接坡口；5.栽制箱體板是預(yù)留3~5mm的的切削加工余量用于制作坡口。6.做好準(zhǔn)備后即可按照工程圖紙要求制作箱體。焊接后，為消除焊縫的內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理-21-第五章電池箱的強(qiáng)度校核5.1強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論是判斷材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下是否破壞的理論和準(zhǔn)則。材料在外力的作用下有兩種不同的破壞形式：一是在不發(fā)生顯著塑性變形時(shí)的突然斷裂，稱為脆性破壞；二是因發(fā)生顯著塑性變形而不能繼續(xù)承載的破壞，稱為塑性破壞。箱體結(jié)構(gòu)裝配后在使用的過(guò)程中，其受到不同程度的載荷作用，并且應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜。此時(shí)，箱體必須承載來(lái)自箱體內(nèi)外的負(fù)荷，抵抗外載的破壞能力，但是這種能力有限度的，即箱體的許用應(yīng)力；為保證箱體的正常的配合間隙，箱體在外力作用時(shí)必然發(fā)生固定尺寸和形狀的變化，即箱體的許用變形。本課題研究的是箱體在靜力載荷下箱體的變形理論。其強(qiáng)度和剛度及其穩(wěn)定性需要滿足其在固定載荷下，能保持一定的配合間隙。利用有限元結(jié)構(gòu)分析方法對(duì)其進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的計(jì)算校核。因此，有限元分析的目的就是要保證或提高箱體的強(qiáng)度；若不符合要求，則需進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案，以達(dá)到設(shè)計(jì)的整體要求。本箱體結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，屬于焊接箱體，但是其受到的工況載荷比較復(fù)雜，其工作環(huán)境比較復(fù)雜，并且變化無(wú)規(guī)律性；作為主要的受力部件，難以用經(jīng)典力學(xué)的方法進(jìn)行求解。因此本課題采用了有限元法對(duì)電池箱體進(jìn)行靜力學(xué)分析。在分析計(jì)算中，以Pro./E三維制圖軟件建造三維的實(shí)體模型（已在第四章進(jìn)行了詳細(xì)的概述），根據(jù)載荷工況，使用有限元分析軟件ANSYS，計(jì)算出箱體在特定載荷條件（典型的載荷工況，如均布載荷、）的應(yīng)力和應(yīng)變的分布情況。及箱體的各個(gè)地方的強(qiáng)度狀況。在對(duì)結(jié)果計(jì)算進(jìn)行了分析后，確定箱體是否能夠滿足強(qiáng)度和剛度要求。5.2有限元ANSYS簡(jiǎn)介5.2.1ANSYS是美國(guó)ANSYS公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電、磁、聲學(xué)于一體的大型通用的有限元分析、優(yōu)化與計(jì)算軟件。目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車交通、國(guó)防軍工、土木工程、電子電器等工業(yè)研究領(lǐng)域。-25-ANSYS軟件提供的功能清單有自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、結(jié)構(gòu)高度非線性分析、電磁分析、計(jì)算流體力學(xué)分析、接觸分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及利用ANSYS參數(shù)設(shè)計(jì)語(yǔ)言擴(kuò)展宏命令。ANSYS最基本的模塊包括前處理、求解器以及后處理三大部分。其要應(yīng)用模塊有Multiphysics、Mechanical、Structural、Linear、Thermal、Preppost、FLOTRANEmagLS-DYNA等模塊。其中Multiphysics是目前應(yīng)用范圍最為廣闊的軟件包，是一個(gè)多物理耦合的分析程序，用戶不僅可以對(duì)諸如結(jié)構(gòu)、流體、電磁、熱等進(jìn)行單獨(dú)研究，而且可以將這些綜合起來(lái)的相互影響進(jìn)行研Mechanical模塊提供了工程分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化功能的環(huán)境，可以進(jìn)行完整的結(jié)構(gòu)、熱、壓點(diǎn)及聲學(xué)分析，可以用來(lái)確定模型的位移、應(yīng)變、應(yīng)力、溫度、壓力分布、作用力以及其他重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)校驗(yàn)工具。此模塊應(yīng)用于本課題中解決電池箱體的強(qiáng)度和剛度結(jié)構(gòu)問(wèn)題。5.2.2ANSYSBeginLevel(Processor。如果輸入一個(gè)操作命令后，通過(guò)起始層過(guò)濾和分流，接著進(jìn)入到處理層中不同的模塊程序中求解器。求解器接收到命令組合代碼執(zhí)行特定的指令，解決問(wèn)題的一部分。1.創(chuàng)建有限元模型1)將IGS模型讀入ANSYS中2)定義材料的屬性3)劃分網(wǎng)格2.施加載荷并求解1)施加載荷及設(shè)定的約束條件（結(jié)構(gòu)負(fù)荷、邊界條件等）2)求解3.查看結(jié)果1)看分析結(jié)果（應(yīng)變/-26-位移云圖）2)運(yùn)用第四強(qiáng)度理論判斷應(yīng)力結(jié)果是否滿足結(jié)構(gòu)要求5.3模型與有限元分析雖然ANSYS性，筆者采用了Pro/E強(qiáng)大的三維建模功能對(duì)箱體建模。在建立模型過(guò)程中，可以對(duì)應(yīng)力分布不起主要作用的微小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，忽略了過(guò)渡圓角和螺紋孔，然后建立好箱體的三維模型。如圖4-9所示。5.3.1IGS格式文件是CAD文件的一種通用格式，其實(shí)根據(jù)IGES標(biāo)準(zhǔn)生成的文件，主要用于不同三維軟件系統(tǒng)的文件轉(zhuǎn)換。此格式文件恰好在Pro/E軟件和ANSYS軟件之間起到了橋梁作用。這樣既充分利用了Pro/E的三維造型功能，也很好的利用了ANSYS軟件的強(qiáng)度分析功能，相互發(fā)揮了各自的長(zhǎng)處。生成IGS文件的步驟：運(yùn)行Pro/E軟件并將xiangti.prt文件打開(kāi)，接著單擊確定后彈出如圖5-1的對(duì)話框，選擇【實(shí)體】即可導(dǎo)出IGS類型文件圖5-1IGS文件的轉(zhuǎn)換-27-5.3.2根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，電池箱體采用的材料是硬鋁合金板（原）。硬鋁合0.3，密度2.7g/3金的彈性模量E=70GPa，泊松比，其強(qiáng)度極限≥b410MPa，屈服極限255MPa。s在考慮約束條件時(shí)，不僅要考慮設(shè)計(jì)變量的約束，還要考慮靜態(tài)特性的約束條件。其約束主要有三個(gè)方向：電池箱底部的表面荷載約束；箱體兩端各施加一個(gè)力約束。5.3.3將電池箱體IGS模型導(dǎo)入ANSYS劃分（由于模型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單），采用的計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成有限元網(wǎng)格功能，由此生成節(jié)點(diǎn)和單元。其中網(wǎng)格類型為六面體20節(jié)點(diǎn)Solid186單元，生成的網(wǎng)格如圖5-2所示。圖5-2網(wǎng)格圖邊界條件：此次校核未考慮箱體在客車形式過(guò)程中的動(dòng)態(tài)載荷，而是結(jié)構(gòu)-28-靜力分析，箱體水平的放置在車體后備箱體中，對(duì)其施加一個(gè)全約束。施加載荷：根據(jù)箱體的工作性質(zhì)和環(huán)境，由于采用的液冷形式，箱體除了在電池重量作用的面載荷外，還需承受冷卻液的載荷和沖擊載荷。由電池參數(shù)值知單體電池的質(zhì)量為，其底面積為為120*60mm，電池箱體電池槽中的壓力為：2FA6.4*9.8a0.0087a120*60*106電池箱體中除了電池壓力外，還有電池冷卻液對(duì)箱體的壓強(qiáng)。有液體壓強(qiáng)知識(shí)可知：1.62Kg/L*9.8N/*0.0045a考慮到車輛在行駛過(guò)程中，汽車存在急加速或急剎車的情況，液體在箱體中存在一個(gè)慣性的趨勢(shì)。此時(shí)，液體勢(shì)必給一面箱體壁一個(gè)額外的沖擊載荷，此時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度要求和安全系數(shù)出發(fā)，給箱體長(zhǎng)壁一個(gè)模擬的力。根據(jù)實(shí)際考慮，假設(shè)給箱體前后壁同時(shí)一個(gè)5g加速度的載荷，有牛頓第二定律可知：FMa/L*L*5*9.8N/N液液由此可以求得一面箱體壁的液體沖擊載荷為：2513.96N**10FP加12003.250.12液A62液液流在箱體中的液流壓力為：P取冷卻液泵的揚(yáng)程為6m，由此可算得壓力為0.06MPa。泵經(jīng)過(guò)上述的靜力學(xué)分析，對(duì)箱體加載的形式和作用平面如下所述：PP泵箱體外底面施加全約束；箱體一側(cè)（748*280）施加載荷；箱體壁液P泵的其余三面則施加；箱體內(nèi)地面施加兩個(gè)載荷（電池對(duì)箱體的載荷P和冷卻P液體對(duì)箱體底部的壓力）。其在ANSYS中的載荷圖如下圖5-3所示。液-29-圖5-3載荷圖5.3.4ANSYS載后的位移云圖（如圖5-4），箱體主要的位移發(fā)生在箱體的四壁面的上部，并且位移值不是很明顯，最大的位移只有7.12561mm?；旧喜挥绊懴潴w結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圖5-4位移云圖-30-圖5-5應(yīng)力云圖圖5-5可知，箱體的絕大多數(shù)的應(yīng)力還是比較小，最大的應(yīng)力224.721MPa，并且應(yīng)力主要集中在在箱體壁的四個(gè)焊接處、箱體壁的窄邊以及導(dǎo)流塊的根部。通過(guò)ANSYS的計(jì)算結(jié)果顯示，其危險(xiǎn)點(diǎn)在207號(hào)節(jié)點(diǎn)上，其應(yīng)力值如表5-1所示。表NodeS1S2SINTSEQV207節(jié)點(diǎn)184.98MPa42.865MPa-22.217MPa207.2MPa183.58MPa其中S1表示第一主應(yīng)力；S2表示第二主應(yīng)力；S3表示第三主應(yīng)力；SINT表示應(yīng)力強(qiáng)度；SEQV表示等效應(yīng)力5.3.5根據(jù)材料屬于塑性材料，引起塑性變形失效，采用畸變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）校核——無(wú)論什么應(yīng)力狀態(tài)，只要畸變能密度達(dá)到材料性質(zhì)有關(guān)d的某一極限值，材料就發(fā)生屈服。-31-畸變能密度屈服準(zhǔn)則：1N(5-1)26Eds許用應(yīng)力為許用應(yīng)力(5-2)sS其中S為安全系數(shù)，為屈服極限s按第四強(qiáng)度理論的得到的強(qiáng)度條件：11/2222(5-3)2r4122331在理想的平穩(wěn)的工作條件下作用在零件的載荷稱為名義載荷。然而在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，零件還會(huì)受到各種附加的載荷，通常用引入載荷系數(shù)K的方法來(lái)估計(jì)這些不確定因數(shù)的影響。通常計(jì)算載荷為載荷系數(shù)K與名義載荷的乘積。安全系數(shù)的確定采用目前比較簡(jiǎn)單的確定方法:SSSS123式中；1.2SS12S1.1；1.0S為1.32。3有上述公式和數(shù)據(jù)代入可知：183.525MPar4193.182MPar4由此可以判斷箱體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足第四強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件，箱體設(shè)計(jì)方案可行。-32-第六章液冷系統(tǒng)的其它設(shè)備電池液冷系統(tǒng)主要有電池包、微型控制器、溫度傳感器、冷卻水泵、散熱風(fēng)扇、散熱器、冷卻液管道、電控三通閥、不燃冷卻絕緣液等部件組成。其冷卻液線路如6-1所示。圖6-1液冷系統(tǒng)的示意圖6.1微型控制器和溫度傳感器微型控制器是液冷系統(tǒng)的控制中心，控制液冷系統(tǒng)的大小循環(huán)以及水泵的轉(zhuǎn)速，從而確定電池的散熱量和加熱量，保證電池處在適宜的溫度范圍內(nèi)。溫度傳感器作為液冷系統(tǒng)的的采集的溫度信號(hào)傳送給微型控制器，控制器對(duì)信號(hào)處理后發(fā)出一個(gè)執(zhí)行命令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（冷卻液泵、三通閥、加熱裝置）接受指令后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。6.2冷卻液泵和風(fēng)扇冷卻液泵是整個(gè)散熱系統(tǒng)的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)著冷卻液在電池包中循環(huán)流動(dòng)，從而保證每一處電池單體的溫度趨于均勻的狀態(tài)。根據(jù)需要的，本課題針對(duì)具體的模型選取一個(gè)冷卻液泵的參數(shù)如表6-1。表工作效率19.5%流量q22L/min20mm6m有上述參數(shù)可得知水泵出口的壓力P為0.06MPaS型曲線。液流由于存在不可避免的流體壓力損失，流速會(huì)不斷減慢，起始?jí)毫?33-偏大。但在校核是選用液體壓力均取其最大值，以提高其安全系數(shù)。風(fēng)扇風(fēng)扇與水泵同軸連接，作用是為冷卻液泵散熱的。6.3電控三通閥電控三通閥是控制冷去路線的大小循環(huán)的，由微型控制器控制閥門的切換。當(dāng)電池溫度較低時(shí)乃至需要加熱時(shí)，三通閥在微型控制器的作用下，切斷與散熱管路連接，保證冷卻液在電池包內(nèi)部循環(huán)；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，三通閥則接通散熱器，通過(guò)散熱器加快熱量的傳遞。6.4散熱器散熱器是液冷型散熱系統(tǒng)的的重要組成部分。特別是電動(dòng)車對(duì)散熱器的設(shè)計(jì)提出了新的要求與標(biāo)準(zhǔn)。因此，電動(dòng)車散熱器與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器相比，從散熱的效率、驅(qū)動(dòng)方式、散熱器材料和結(jié)構(gòu)以及幾何參數(shù)都有變化。目前車輛上使散熱器主要是管片式和管帶式兩種。其兩者區(qū)別主要在芯體結(jié)構(gòu)不同。管片式散熱器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，并且塵埃、油污不易堵塞芯部，但是其工藝復(fù)雜，傳熱效率稍遜于管帶式；主要有主板、水管、散熱片組成。管帶式常用于功率較小的汽車上，其優(yōu)缺點(diǎn)恰好與管片式相反。6.5不燃絕緣冷卻液電池液冷系統(tǒng)的冷卻液（絕緣液壓油）的選取對(duì)不僅對(duì)電池包的散熱性能和電池的工作性能有一定的影響。而且對(duì)電動(dòng)汽車的行駛速度、車輛的質(zhì)量等以及綜合工況的發(fā)揮。本次課題鑒于電池液冷系統(tǒng)應(yīng)用于電動(dòng)客車上，電池?cái)?shù)量較大且電客車的功率大，能耗消耗大，所以電池包的發(fā)熱量大，所以采用液冷系統(tǒng)時(shí)需選用密度小、粘度低、比熱大的絕緣液體，保證冷卻液體最大發(fā)揮冷卻效果，同時(shí)還能凸顯其良好的電池保溫效能，從而達(dá)到我們預(yù)期的目標(biāo)。大家都知道，目前絕緣冷卻液廣泛用于各種電力設(shè)備。然而以礦物油為基礎(chǔ)的絕緣冷卻液，從及經(jīng)濟(jì)的角度上考慮，稱得上是物美價(jià)廉，但是其還是存在一些不安全的因素，由于礦物油的分子結(jié)構(gòu)，存在安全隱患。本課題采用的是BRY不燃絕緣冷卻液。其特性非常良好。不燃絕緣液的比-34-熱為0.90kJ/kg.k,低粘度，低沸點(diǎn)，高蒸發(fā)速度，穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，良好的相容性，并且可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，在300℃以下其自身不發(fā)生分解老化。此不燃絕緣的介電強(qiáng)度達(dá)到無(wú)閃電，沸點(diǎn)達(dá)到100℃，密度達(dá)到1.62kg/L,體膨脹系數(shù)為1.12×10/℃.6.6冷卻液管道冷卻管道是散熱系統(tǒng)連接的通道。道由于環(huán)境復(fù)雜，冷卻管需在一定的使用期限內(nèi)能夠承受一定的高溫輻射和冷卻液的侵泡，具備一定的耐磨性、耐腐蝕性。6