1、當前世界能源問題日益突出,一方面人們在不斷發(fā)展各種新型可持續(xù)能源,另一方面在能源的合理、有效應用上加大投入。儲能系統(tǒng)在電力資源的生產(chǎn)、運輸、儲存和使用等各個環(huán)節(jié)發(fā)揮的作用愈發(fā)明顯。儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)而言能起到削峰填谷、改善電能質(zhì)量、緊急備用等作用。磷酸鐵鋰電池作為一種新型電池,以其突出的安全性能越來越受到關注。在儲能系統(tǒng)領域,美國的A123系統(tǒng)公司和國內(nèi)的比亞迪公司等都制造了MW級的磷酸鐵鋰電池儲能站。由于磷酸鐵鋰電池合適的工作溫度為0℃-

2、45℃,并且單個箱體模塊中的電池溫差需要控制在3℃以內(nèi)。對儲能系統(tǒng)的電池模塊進行散熱設計和優(yōu)化就非常必要,因此本課題研究具有十分重要的實際指導意義。
　　本文以SolidWorks2014為計算機輔助設計軟件,以SolidWorks Flow Simulation為有限元仿真軟件工具,以一款小型儲能系統(tǒng)的電池箱體模塊的散熱設計及優(yōu)化為研究對象。首先,由于溫度的不均勻會影響電芯模塊的一致性,進而影響壽命和安全性。本文測量了所采用的磷

3、酸鐵鋰電芯的容量、內(nèi)阻、放電平臺及壽命受溫度的影響。其次,建立了電芯模塊三維模型,并進行了合理的簡化。計算簡化的電芯模塊的熱物理參數(shù):密度、比熱、導熱系數(shù)等。設定電池模塊在常溫條件下,以1C恒定電流持續(xù)放電,電芯模塊在串行方式下散熱。結(jié)果表明,模塊最高溫度達41℃,模塊間最高溫度差約為6℃。最后,對電池箱體的并行散熱方式進行了優(yōu)化,并在入口風道內(nèi)增加擋板,使得冷卻氣體分成多個相對等速的支流,以達到散熱均勻的目的。通過仿真計算,最終電池箱