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机械设计与研究2025年第04期:锂电池液冷扁管复合结构设计与多目标优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:范伟军;刘强;李奇奇;傅子霞;

单位:长沙职业技术学院智能制造工程学院;长沙理工大学机械与运载工程学院;

摘要:新能源汽车动力电池组的温度特性与电池组使用寿命和性能密切相关,是新能源汽车安全可靠运行的重要指标。为提高电池组散热性能,改善电池组温度特性,提出了一种液冷扁管复合结构设计方案。以液冷扁管厚度为设计变量进行拉丁超立方抽样,构建50组样本模型并进行计算流体动力学(CFD)瞬态仿真,以电池组体积和最高温度为目标函数,拟合得到Kriging代理模型,联合非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行优化。研究结果表明优化方案对降低电池组最高温度和最大温差,提高电池组能量密度具有较好的效果;研究发现冷却液入口温度变化对优化方案的温度均衡性影响相对较小,增加冷却液入口速度可以更大幅度改善优化方案的散热性能。

关键词:液冷扁管;;复合结构;;Kriging模型;;非支配排序遗传算法Ⅱ;;多目标优化

基金资助:湖南省教育厅科学研究项目(23C1123);; 湖南省自然科学基金资助项目(2024JJ8044)