题目：镍氢动力电池组的温度场分析与热管理优化研究

在能源紧缺和环境污染问题日益严峻的现代社会，电动汽车由于具有节能和环保特点，已经成为汽车产业发展的一个重要方向。镍氢动力电池组作为混合动力汽车的能量源之一，是混合动力汽车不可或缺的组成部分。在电池组充放电过程中，电池组内容易出现高温和温度场不均衡等问题，而这些问题会进一步影响动力电池组的工作性能、使用寿命、安全性和稳定性，因此，分析镍氢电池组的温度场分布并且优化设计热管理系统具有重要意义。

论文针对常用的圆柱形镍氢单体电池展开研究，通过对电池传热模型的分析，讨论计算了所需的镍氢电池的热特性参数，包括电池的生热速率、比热容和导热系数。其中，通过理论分析和实验结合的方式，对电池的生热速率和比热容进行了估算，通过对电池各组成的导热系数进行加权计算，推导得出了电池的导热系数。同时，对电池包的冷却散热机制进行了讨论分析。

基于对CFD计算方法的讨论，建立了电池包的三维模型并划分了模型的混合网格，通过ANSYS-FLUENT软件模拟计算了充放电过程中电池温度的变化过程。根据实验进行仿真验证，验证了仿真计算可以有效的对电池包内温度场进行预测。考虑到当前的系统中，电池在充放电过程中的最高温度容易超出电池工作的合理范围，因而对现有热管理系统进行改进。

论文提出三种热管理优化方案，分别是叉排排列电池组方案、并行散热方案和采用导流槽的散热方案，并且使用稳态分析对各个方案的热管理效果进行了讨论。结果显示，采用导流槽的方案三散热效果最佳，电池包内温度分布均匀且最高温得到了有效控制。同时对强制冷却下的热管理方案进行非稳态仿真，分析了方案三下不同的风扇开启阈值对电池组热场的影响。