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摘要
汽车动力电池包内部的潮湿和凝露现象是温湿度耦合作用的结果，它直接影响电池性能、加剧电池失效且可能引发安全事故，但相关的研究工作还未得到足够的关注。因此，开展电池包内部温湿耦合特性的分析工作尤为迫切。本文研究了相应的瞬态数值分析方法，求解电池包内部空间动态变化的温湿度分布情况。首先，分析电池包内部空间和外界环境的气体交换、热量传递过程，建立热湿传递的物理模型，并根据流体运动三大基本守恒定律，以及温湿度耦合关系，建立对应的热湿传递数学模型；利用恒温恒湿箱和安装防水透气阀的电池包箱体进行热湿传递试验，验证了外界环境动态变化的温湿度对电池包内部温湿度的影响，以及电池包内部出现凝露和积水现象的条件；建立电池包及其内部空间的多物理场耦合三维模型，对电池包内外的热湿传递与温湿耦合过程进行瞬态数值模拟，根据仿真计算结果与试验结果的对比验证了模型的可靠性；采用真实气候环境数据定义了模型中动态变化的电池包外部环境，从时间和空间分布的角度分析了电池包内部温湿度的瞬态计算结果。研究结果验证了所提出的瞬态数值分析方法的可行性，且表明了外界环境以及电池工作状态的动态变化对电池包内温湿分布、电池表面凝露时长的影响规律。
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单位中国电器科学研究院有限公司; 华南理工大学
