由于石油等化石燃料的紧缺及对环境问题的影响,新能源汽车在各国得到发展。目前市场上较普遍的新能源汽车包括四大类型:纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车和其他新能源汽车。其中,纯电动汽车具有能量利用率高、零排放等优点,近几年在世界各国得到迅速发展。而与同样大小的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池相比,锂离子电池电量储备最大,重量最轻、寿命最长、充电时间最短、无记忆效应,因此成为极有潜力的新一代二次电池产品。锂电池温度保持在20℃～45℃,可以发挥其最佳工作性能。过高的温度会影响电池的容量,减少使用寿命,甚至发生热失控而燃烧、爆炸的危险;而温度不均匀性也会引发电池包局部形变。同时,由于电池内部热阻的存在使得内核温度相较于外表面更高,而电池内核的温度难以直接测量,发生热失控的风险更大。因此需要对电池内核温度进行监测与把控,并保证电池组的温度一致性。本文利用基于大平板热管耦合风冷散热的方式对三元锂方形电池组进行热管理,主要内容如下:采用一阶RC电路模拟电池放电特性,开路电压、欧姆内阻、极化内阻通过实验及最小二乘法进行辨识,构成等效电路模型。将方形电池分为电池内核、电池底面及大平板热管散热端三部分,考虑散热过程包括电池内部导热,热管内部换热及热管散热端的对流散热,建立热平衡方程即基于大平板热管散热的电池组热模型。设计PTC（电加热片）加热模块,通过实验方法测定不同温度下大平板热管的换热系数。电路模型将计算得到的产热量传递给热模型,热模型得到产热量后计算得到电池内核及表面温度传递到电路模型,从而确定电路模型中的参数,实现电热模型耦合。搭建了一种基于大平板热管的高效高均温性电池散热三维模型,电池组置于大平板热管上,底部辅以风冷散热。利用脉冲电流法（HPPC）测得电池在不同温度及SOC下的内阻,根据Bernardi模型计算得到电池单体产热量,将产热模型编写成UDF以电池内热源的形式导入ANSYS-Fluent中。同时,搭建了基于大平板热管的电池散热实验系统,在不同环境温度、不同放电倍率工况下,验证了模型的准确性。进一步通过仿真计算了在不同冷却风温、不同冷却风速及大平板热管散热端布置不同翅片数量下,电池组的各项温度特征值。建立基于大平板热管散热的电池组模型预测控制器（MPC）。输入目标内核温度,通过调控风道入口的风速将电池组温度控制在目标温度附近。将CFD模型与Simulink搭建的电热耦合模型结合,进行ANSYS-MATLAB联合仿真。在一定环境温度、冷却风速情况下,对电池进行放电仿真计算,设定合适的时间间隔,将计算得到的电池表面及内核的温度传递到MPC中。MPC预测一定时段内电池的温度变化,计算得到最优的风速将其反馈到ANSYS中,对仿真计算中的电池温度进行在线的控制。并在不同工况下比较定风速条件与利用MPC对电池散热的影响,验证了模型预测温度控制器的效果。