1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景及意义

随着石油、天然气等自然资源的不断缺乏，传统的燃油汽车已逐渐向电动汽车转型。电动汽车的能量主要由电池提供，所以在使用过程中没有有害气体排放^[1]，进而被大范围地推广使用。电动汽车根据其动力源类型的不同可以分为纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车^[2]。当前，全球能源紧缺和环境污染问题日益严重，氢能和燃料电池是未来重要发展方向和趋势，燃料电池汽车被认为是未来新能源汽车的终极选择^[3]。针对汽车的起动时要面临的一些问题，例如输出较大的功率、瞬态响应特性、燃料电池系统的成本等，目前世界各国汽车制造商开始将重心转移到燃料电池与其它动力源的混合动力汽车中。其中，燃料电池—锂离子电池混合动力系统充分结合了锂离子电池和燃料电池的优点，以提高了动力系统的可靠性、延长了电池的使用寿命，同时也满足汽车能量回收等方面的要求，进而现在得到了更广泛的应用^[4]。

然而锂离子电池的性能受温度的影响很大，在一定的温度范围内才能正常工作，过低或者过高的温度都会影响电池的可放出容量、充放电峰值功率以及循环寿命，严重时甚至会还会带来安全问题^[5]。研究表明，锂离子电池在低温的环境下存在着充放电容量下降的问题。常用的电动汽车锂离子动力电池在-10℃时, 容量及工作电压会明显降低, -20℃时性能会明显恶化, 放电比容量骤降, 仅能保持常温时比容量的30%左右。不仅如此, 低温环境下, 锂离子电池充电过程进行困难^[6]。在北方寒冷地区的冬天，电动汽车在低温环境下的使用更是面临着很多的问题，外界温度过低且停放时间较长时，电动汽车更是无法正常启动。所以采用合理的热管理系统将电池组控制在合适的温度下是很有必要的。现在对于电池冷却技术的研究已经得到了广泛的应用^[7]，然而却暂无有效的低温电池预热系统设计的提出。

综上所述，在低温条件下电池的热管理技术对动力电池的使用性能、寿命以及安全性都有着重要的影响。并且在低温条件下对电池组进行有效的预热，使得电池组工作在适宜的环境温度下有着重要意义。不仅能提高燃料电池汽车的低温性能，更有利于燃料电池汽车在寒冷气候地区的推广和普及。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

本文在对锂离子电池组低温热特性分析的基础上，基于某一款燃料电池车计算出动力蓄电池的容量、个数等参数，提出对电池组预热系统方案设计(电池组、电池箱结构设计)并对其进行建模仿真分析，验证该预热系统的预热效果，综合考虑环境温度、电池充放电性能、预热时间、电池组温度均匀性等因素，提出一个具有有效可行的电池预热系统。

图2设计流程

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 吴学安. 汽车社会如何治理城市空气污染 [j]. 生命与灾害, 2017(2): 10-13.

[2] 严筱. 低碳交通背景下中国新能源汽车的市场扩散研究 [d]. 武汉：中国地质大学, 2016.

[3] 问朋朋, 黄明宇, 倪红军, 等. 燃料电池车发展概况及展望 [j]. 电源技术, 2012，36(4):596-598 610.