基于半导体制冷的动力锂电池包散热优化

作     者：屈世阳 李聪波 林利红 李伟 黄明利 QU Shiyang;LI Congbo;LIN Lihong;LI Wei;HUANG Mingli

作者机构：重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 

出 版 物：《重庆大学学报》 (Journal of Chongqing University)

年 卷 期：2022年第45卷第6期

页      面：14-26页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975075) 重庆市技术创新与应用发展专项资助项目(cstc2020jscx-msxmX0202) 

主　　题：动力锂电池包 半导体制冷 代理模型 散热优化 

摘      要：为提升动力锂电池包的散热性能和能量密度,基于半导体制冷方案,提出一种多目标优化设计方法,对动力锂电池包的排布间距和半导体制冷量进行优化设计。基于建立的半导体制冷方案的热分析模型,采用拉丁超立方试验及径向基函数(radial basis function,RBF)、响应面法(response surface methodology,RSM)、Kriging代理模型方法建立最高温度、最大温差及间距体积的近似模型。以最大温差和间距体积为目标,最高温度为约束建立电池包散热优化模型,运用多目标遗传算法(multi-objective genetic algorithm,MOGA)进行寻优求解,并通过实验验证优化方案仿真结果的可靠性。优化后仿真结果表明:电池模组间距体积减小了32.42%,最大温差降低了13.64%,最高温度降低了0.53%,该方法显著地提升了电池包的散热性能和能量密度。