一、前言

　　混合動力汽車是指在一輛汽車中同時采用兩種動力裝置及儲能裝置(通常為內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)和電池)，通過先進(jìn)的控制系統(tǒng)使動力裝置和儲能裝置有機(jī)協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)動力系統(tǒng)最佳的能量分配，達(dá)到整車低能耗、低排放和高性能。混合動力汽車有以下優(yōu)點：發(fā)動機(jī)在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū)運行，從而降低發(fā)動機(jī)排放和油耗;在城市區(qū)域內(nèi)行駛，可用純電動驅(qū)動，實現(xiàn)零排放;可配備較小排量的發(fā)動機(jī);能實現(xiàn)再生制動，進(jìn)一步降低汽車的油耗和排放。

　　油電混合動力汽車的電池組部分散熱問題危及到電池的工作環(huán)境和使用壽命，直接關(guān)系到用戶的使用感受和滿意程度，因此在電池箱開發(fā)過程中，電池方案除了考慮空間布置以外，更需要著重考慮電池散熱的需要。

　　本文利用STAR-CCM+軟件對長安汽車某款在研重度混合動力汽車的電池箱體進(jìn)行建模計算，通過流場和溫度場的計算，找出散熱通風(fēng)管道的不合理性，并優(yōu)化管道外形。在優(yōu)化管道外形之后，再建立完整電池固體區(qū)域，用以計算電池表面最高溫度，并進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化方案分析。

　　二、分析及優(yōu)化過程

　　電池冷卻系統(tǒng)由進(jìn)風(fēng)管道、電池箱體、出風(fēng)管道、DCDC和電池區(qū)域組成，如圖1所示。該系統(tǒng)通過風(fēng)扇引風(fēng)，使空氣從進(jìn)口處流經(jīng)電池區(qū)域，流入電池箱體內(nèi)部，從而實現(xiàn)對電池的冷卻。

　　利用STAR-CCM+對該系統(tǒng)進(jìn)行包面處理，并生成多面體網(wǎng)格，圖2中的藍(lán)色部分即為使用STAR-CCM+生成的氣體區(qū)域網(wǎng)格，黃色部分為全六面體網(wǎng)格，表示電池區(qū)域，三個區(qū)域通過電池區(qū)域上下表面總共4個分界面(Interface)相連。由于首先考慮風(fēng)道合理性，因此電池區(qū)域未詳細(xì)表達(dá)，只通過多孔介質(zhì)體熱源的方式來描述。經(jīng)過計算，發(fā)現(xiàn)下部電池區(qū)域中出現(xiàn)局部高溫區(qū)，如圖3所示，說明氣流均勻性在該處較差，通過如圖4所示的該截面速度分布圖可以看出，出現(xiàn)局部高溫區(qū)的位置氣流其流速明顯低于周圍。