一种用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法；该方法包括利用控制方程生成初始流量和温度场；将控制方程转为残差方程；正向运行计算流量分布、温度场和目标函数；反向计算，获取梯度信息和Hessian矩阵，基于梯度信息和Hessian矩阵确定最优变量调整方向，并沿此方向迭代更新变量组合；收敛性判断和计算流体力学(CFD)方法验证计算步骤。本发明专利技术方法统一了评估、匹配、设计三类常见问题的数学表达式，并能以完全相同的方式进行求解，可扩展性好，能够适用于各种优化系统结构设计并评估优化后系统性能的更广泛的应用范围；通用性好，可以处理各种类型的线性函数关系的目标函数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池热管理系统优化，具体的说，涉及一种用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法。

技术介绍

1、随着全球能源危机不断加剧，电动汽车因其低污染、低能耗的优势，是实现节能减排的有效途径。作为电动汽车核心部件的锂离子电池，其温度特性直接决定了整车的性能表现和安全性。为有效管理电池温度和温差，开发高效的电池热管理系统是必要的。空气冷却是一种有效的电池热管理技术，系统的结构设计能有效减少热点温度(域内最高温度)并使电池组的温差最小化。因此，设计具有更优散热性能的热管理系统结构是至关重要的。

2、近年来，研究人员已经广泛研究了空气冷却系统的结构设计，以提高风冷电池热管理系统的性能。通过调整电池组的布局和气流通道设计等方式，可以显著改善系统的冷却效率和电池的温度均匀性。为了更有效地提高风冷系统的散热性能，研究人员采用多种优化方法，如代理模型、遗传算法和粒子群优化算法等，对风冷系统的电池间距和导流板角度等关键参数进行优化。这些措施有效降低了热点温度及电池组的内部温差，提高了散热性能。然而，先前的研究主要利用组合优化算法和启发式方法来设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，步骤S1中，电池热管理系统为并行风冷电池热管理系统；利用流动阻力网络模型和简化传热模型描述并行风冷电池热管理系统的流量分布、电池温度和几何参数变量之间的关系；几何参数变量包含发散通道宽度、平行通道宽度和汇聚通道宽度。

3.根据权利要求1所述的用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，步骤S2中，通过对流量守恒残差和压降一致性残差来获得空气通道的流量分布，通过电池能量守恒...

【技术特征摘要】

1.一种用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，步骤s1中，电池热管理系统为并行风冷电池热管理系统；利用流动阻力网络模型和简化传热模型描述并行风冷电池热管理系统的流量分布、电池温度和几何参数变量之间的关系；几何参数变量包含发散通道宽度、平行通道宽度和汇聚通道宽度。

3.根据权利要求1所述的用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，步骤s2中，通过对流量守恒残差和压降一致性残差来获得空气通道的流量分布，通过电池能量守恒残差和平行通道能量守恒残差来获得电池温度分布。

4.根据权利要求1所述的用于风冷电池热管理系统的结构几何参数设计的优化方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋梦譞，袁浩嘉，陈星宇，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：