[發(fā)明專利]一種面向電池?zé)峁芾淼娘L(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910349438.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110135024B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱;佘逸琦;侯竣升;陳逸明;吳偉;汪雙鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;H01M10/613;H01M10/6563
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裴磊磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種面向電池?zé)峁芾淼娘L(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化方法，所述方法從均勻的主流道截面寬度分布出發(fā)，數(shù)值求解風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻流道流量，從遠(yuǎn)離入口或出口的冷卻流道出發(fā)往入口或出口方向，通過(guò)依次調(diào)整每個(gè)主流道截面寬度，選出使系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的流道截面寬度。假設(shè)每個(gè)主流道截面寬度調(diào)整一次為一輪調(diào)整，通過(guò)反復(fù)多輪調(diào)整，不斷逼近最佳截面寬度分布。當(dāng)一輪調(diào)整中，目標(biāo)函數(shù)值不再變化時(shí)，調(diào)整過(guò)程中記錄的最佳目標(biāo)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的主流道截面寬度分布為最佳分布。最后，由得到的最佳截面寬度分布，通過(guò)多項(xiàng)式擬合得出最終光滑的導(dǎo)流板形狀。本發(fā)明具有優(yōu)化過(guò)程簡(jiǎn)單、性能指標(biāo)好、擴(kuò)展性好、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力電池風(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化領(lǐng)域，具體涉及一種面向電池?zé)峁芾淼娘L(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，自然界化石燃料日趨枯竭和環(huán)境污染形勢(shì)日益嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的燃油汽車越來(lái)越難以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求。符合可持續(xù)發(fā)展的新能源汽車作為傳統(tǒng)汽車的有效替代，受到世界范圍內(nèi)的重視。目前，電動(dòng)汽車是技術(shù)發(fā)展較為成熟的新能源汽車，而動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車運(yùn)行的關(guān)鍵。動(dòng)力電池在工作過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，容易引起電池組熱點(diǎn)溫度較高和整體溫差較大等問(wèn)題。這些問(wèn)題將影響電池的性能、使用壽命，進(jìn)而決定電動(dòng)汽車的整車性能。因此，能否有效地對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行散熱，降低其熱點(diǎn)溫度和溫差，成為發(fā)展電動(dòng)汽車的關(guān)鍵。風(fēng)冷系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本較低，發(fā)展較為成熟，往往成為目前電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的最佳選擇。并行風(fēng)冷系統(tǒng)是常見(jiàn)的動(dòng)力汽車風(fēng)冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，空氣通過(guò)并行流道分別對(duì)每個(gè)電池進(jìn)行冷卻，容易保證冷卻空氣初始溫度的一致性。但簡(jiǎn)單的并行結(jié)構(gòu)難以保證各冷卻流道的流量一致，從而導(dǎo)致各流道的冷卻性能出現(xiàn)差異，不利于解決上述動(dòng)力電池組的溫差問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，學(xué)者們致力于通過(guò)改變風(fēng)冷系統(tǒng)的局部或整體結(jié)構(gòu)來(lái)提高系統(tǒng)的冷卻性能，調(diào)整措施包括調(diào)整冷卻流道的間距、改變空氣進(jìn)出口的位置、設(shè)計(jì)導(dǎo)流板的角度、增設(shè)通風(fēng)口等。然而，大部分設(shè)計(jì)在提高風(fēng)冷系統(tǒng)的同時(shí)，可能引發(fā)風(fēng)冷系統(tǒng)體積增大、系統(tǒng)功耗增加等問(wèn)題，從而阻礙系統(tǒng)性能的全面提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種面向電池?zé)峁芾淼娘L(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化方法，具有優(yōu)化過(guò)程簡(jiǎn)單、性能指標(biāo)好、擴(kuò)展性好、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種面向電池?zé)峁芾淼娘L(fēng)冷系統(tǒng)導(dǎo)流板形狀優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：

S-1根據(jù)風(fēng)冷系統(tǒng)的總體積設(shè)置冷卻流道下端對(duì)應(yīng)的主流道截面寬度L_i，將其初始值設(shè)為均勻值L₀，設(shè)定L_i的范圍為L(zhǎng)_min≤L_i≤L₀，每步調(diào)整主流道截面寬度的步長(zhǎng)為ΔL；

S-2連接每條冷卻流道對(duì)應(yīng)的主流道截面端點(diǎn)形成折線型導(dǎo)流板，采用數(shù)值方法計(jì)算此時(shí)風(fēng)冷系統(tǒng)中每個(gè)冷卻流道的流量，評(píng)估該風(fēng)冷系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)值，記錄此時(shí)主流道截面寬度分布W＝{L₁，L₂，…，L_i，…，L_N}為最佳分布W_opt，其中N為冷卻流道的個(gè)數(shù)，最佳分布W_opt對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值為最佳的目標(biāo)函數(shù)值；