《Automotive Innovation》是中国汽车行业首个英文学术期刊,由中国汽车工程学会(China SAE)主办,与世界著名出版集团施普林格(Springer Nature)深度合作,电子刊和纸质刊全球同步发行。2020年第4期Thermal Management专刊已正式上线。
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清华大学张扬军教授团队开展了题为“应用于电池热管理系统的微通道热管在特殊行车工况下的热特性研究”的研究,其论文摘要如下所示,全文及具体内容详见网址:
https://link.springer.com/article/10.1007/s42154-020-00114-0
引用词条为:Yao, C., Dan, D., Zhang, Y., et al.: Thermal Performance of a Micro Heat Pipe Array for Battery Thermal Management Under Special Vehicle-Operating Conditions. Automot. Innov. 3(4), 317–327 (2020). https://doi.org/10.1007/s42154-020-00114-0
通信作者:张扬军,清华大学,yjzhang@tsinghua.edu.cn
Thermal Performance of a Micro Heat Pipe Array for Battery Thermal Management Under Special Vehicle-Operating Conditions
Chengning Yao · Dan Dan · Yangjun Zhang · Yueqi Wang · Yuping Qian · Yuying Yan · Weilin Zhuge
Abstract
The thermal management of battery systems is critical for maintaining the energy storage capacity, life span, and thermal safety of batteries used in electric vehicles, because the operating temperature is a key factor affecting battery performance. Excessive temperature rises and large temperature differences accelerate the degradation rate of such batteries. Currently, the increasing demand for fast charging and special on-vehicle scenarios has increased the heat dissipation requirements of battery thermal management systems. To address this demand, this work proposes a novel micro heat pipe array (MHPA) for thermal management under a broadened research scope, including high heat generation rates, large tilt angles, mild vibration, and distributed heat generation conditions. The experimental results indicate that the temperature difference is maintained 3.44 °C at a large heat generation of 50 W for a limited range of tilt angles. Furthermore, a mild vehicle vibration condition was found to improve temperature uniformity by 3.3 °C at a heat generation of 10 W. However, the use of distributed heat sources results in a temperature variation of 3.88 °C, suggesting that the heat generation distribution needs to be considered in thermal analyses. Understanding the effects of these special battery-operating conditions on the MHPA could significantly contribute to the enhancement of heat transfer capability and temperature uniformity improvement of battery thermal management systems based on heat pipe technologies. This would facilitate the realization of meeting the higher requirements of future battery systems.
KeywordsBattery thermal management · Thermal performance · Micro heat pipe array · Operating conditions

应用于电池热管理系统的微通道热管在特殊行车工况下的热特性研究
姚程宁 · 丹聃 · 张扬军 · 王悦齐 · 钱煜平 · 阎玉英 · 诸葛伟林
摘要
电池系统的热管理对于维持电动汽车电池的容量,寿命和热安全性至关重要。工作温度是影响电池性能的关键因素,过高的电池温升和较大的温差会加速电池老化。目前,电池快充技术的发展和车用动力电池应用场景的拓宽对电池热管理系统的散热能力提出了更高的要求。本文中采用一种新型的微通道热管阵列(MHPA),研究其在特殊行车工况下的热性能,包括较高的热流密度要求,较大的工作倾斜角,轻微的行车振动工况和模拟电池模组的分布式热源条件。试验结果表明,在一定工作倾角范围内,MHPA表面温差在50 W的高散热量要求下可以保持在3.44 °C。在10 W的散热量条件下,与非振动工况相比,轻微振动工况下MHPA表面温差降低了3.3 ℃,提高了温度均匀性。此外,通过分布式热源模拟试验发现,MHPA表面的温度均匀性略微变差(3.88 °C),这表明分布式热源条件可能影响电池热管理系统的热特性分析结果。了解这些特殊的车用电池运行工况对微通道热管阵列的热特性影响,有助于进一步分析其传热能力,并改善基于热管技术的电池热管理系统的温度均匀性,从而满足未来电池系统更高的热管理要求。
关键词 电池热管理 · 热性能 · 微通道热管 · 运行工况

Thermal Management专刊亮点
本期专刊由英国诺丁汉大学阎玉英教授和吉林大学郭亮教授担任客座主编,精选来自全球研究团队的优秀论文。
热管理技术对于提升汽车热效率、零部件寿命、驾驶稳定性和乘坐舒适性至关重要。随着新能源汽车的不断发展,对高效的新能源汽车热管理系统需求日益迫切。新型材料、智能控制技术和新的制造工艺不断发展,汽车热管理系统将更加多样化、高效化、低成本化和智能化。
本期专刊旨在促进汽车热管理技术的进步。本期论文涵盖了驱动系统、动力电池和空调系统的创新性热管理解决方案,还有两篇文章讨论了提升燃气汽车热效率的相关方法与策略。
Automotive Innovation介绍
《Automotive Innovation》作为由国家新闻出版署批准的中国汽车行业首个英文科技期刊,也是中国汽车工程学会(China SAE)为行业打造的重要国际交流平台和窗口,旨在进一步推动国际合作与交流,加速中国汽车创新成果走向国际,提升中国在国际汽车界的话语权。
自创刊以来,期刊就以建设世界一流期刊为目标,邀请全球15个国家和地区极具影响力的汽车领域专家担任编委,并与著名出版集团施普林格(Springer Nature)合作,以国际高标准确保论文水平和出版质量。期刊每季度出版1期,读者已涉及72个国家和地区,目前最高单篇下载次数超过13000次。期刊已得到业内众多知名专家学者认可。
期刊主要刊登汽车及出行领域范围内具有创新性的理论、方法研究,产品开发和工程技术应用等相关创新成果,涵盖智能网联汽车技术、新能源汽车技术、未来出行技术、节能与环保技术和系统工程等领域。
《Automotive Innovation》主编为清华大学李骏院士、赵福全教授,执行主编为吉林大学马芳武教授。

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论文摘要合集:
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