随着电动矿卡在矿业中的广泛应用，电池的热管理问题成为影响其性能和安全的关键因素。矿区复杂的工作环境和变工况运行对电池的热管理系统提出了更高的要求。研究电动矿卡在矿山运行工况和中国重型车商用车测试工况（China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle，CHTC）行驶工况下的整车仿真和产热分析，提出了一种仿生蕨类脉络结构的电池热管理系统，该热管理方案采用液冷与相变材料（Phase Change Material，PCM）相结合的方式，利用仿生结构增大了换热面积的优点实现有效的温度控制，并通过计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）计算和实验验证其有效性。通过建立电动矿卡在矿山运行工况和CHTC工况下的运行模型，在矿山运行工况下满载时电池最大输出电流为90.3 A，SOC下降了0.79%，在空载时电池最大输出电流达到了95.28 A，SOC下降了0.72%，在CHTC工况下，电动矿卡运行时的电池最大输出电流为922.57 A，SOC下降了6.08%，电动矿卡的运行模型为不同工况下电池产热分析提供了研究基础。研究表明，仿生蕨类热管理方案能够在两种工况下有效控制电池温度，在矿山运行工况下满载时最大温度降低至32.54 ℃；在CHTC工况下将电池最大温度降低至42.66 ℃。仿生蕨类热管理方案能够降低电池的最大温度和温升速率，有效提升电池的热安全性能，还能确保电动矿卡在矿山运行工况和CHTC工况下的高效运行。本研究为电动矿卡的热管理方案提供了参考，对推动矿业绿色发展具有积极意义。

1 数值模拟
1.1 几何模型
1.2 数值模拟描述
1.3 控制方程及边界条件及网格无关性验证
1.4 实验分析
2 纯电动矿卡参数介绍
2.1电动矿卡动力系统参数研究
2.2 电动矿卡的整车仿真与行驶工况介绍
3结果与分析
3.1不同行驶工况下电池组输出电流及SOC变化分析
3.2不同行驶工况下热管理方案的换热性能分析
4 结论

牟鸣飞,隋朋宵,王英豪,等.不同工况下纯电动矿卡的电池热管理性能研究[J/OL].煤炭学报,1-9[2025-03-07].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1367.