动力电池包热管理设计与优化分析

针对动力电池包热管理中系统温度不均匀的问题,本文以某款液体循环冷暖一体化热控方式的电池包为研究对象,通过Ansys-fluent对其液冷回路进压降仿真,并优化液冷回路,最后通过实验验证优化前后系统的散热/加热性能,得出流量均匀性越好在液冷和液热时,电池包内电芯间的温差越小,散热以及加热效率更高。为后续热管理设计可将流道的设计作为重点考察对象进行优化。     

新型冷却结构在电池热管理中的分析与优化

针对传统液冷电池包内电池组散热不充分及表面温度一致性较差的问题,本文设计了一种基于风冷和液冷耦合 冷却策略的新型电池包结构,利用Catia软件建立三维模型并运用Fluent软件进行仿真,研究结果表明,相较于单一液冷 结构在2 C和2.5 C放电倍率下存在电池组过热问题,风冷液冷耦合的冷却结构在不同放电倍率下将最高温度和最大温差 分别控制在45 ℃和5 ℃以内。探究了不同流体进口速度对电池组散热的影响,并选取风速5 m/s,冷却液流速0.5 m/s的 最佳配合,在此基础上对流道进行针对性的优化,优化后电池组在同一工况下最高温度从27.95 ℃下降至26.82 ℃。这种 新型结构将为后续的电池的热管理设计提供新思路。     

基于STAR-CCM+的电动车液冷动力电池 包热管理仿真分析

为提高动力电池包的温度一致性,基于STAR-CCM+对其液冷板流场及电池包温度场进行计算流体力学仿真分析。通过优化液冷板各汇流管管径,减小了各板间的流量偏差,使得最大流量偏差为9%。进而分析电池包温度场,结果表明,模组间最大温差为2.2℃,优化汇流管管径可以有效提高电池包的温度一致性。     

基于新型液冷板的电池热管理系统多目标优化

为提升电池热管理系统(BTMS)散热效果,采用计算流体力学(CFD)和基于快速非支配排序遗传算法(NGSA-II)的多目标优化相结合的方法设计优化了一种新型液冷板模型。通过电池实验,得到不同放电倍率下单体电池产热量。以通道夹角、通道宽度、冷却液的质量流量为设计变量,平均温度、温度标准差和压降为目标函数,采用拉丁超立方体抽样(LHS)方法,在设计空间中选取了35个设计点,利用响应面近似模型(RSM)拟合出目标函数的表达式。结果表明:在5C放电倍率下,优化后液冷板的散热性能得到有效提升,与初始模型相比,液冷板的平均温度和温度标准差分别下降了11%、51.2%,压降仅增加了3.3Pa。     

基于直流道液冷板的动力电池冷却性能仿真

为了改善某商用车动力电池组的散热能力,降低电池组冷却系统的能耗,提出了一种并联非等长直流道的液冷板结构.以方形锂离子电池组为研究对象,建立液冷式锂离子电池组冷却系统的仿真模型,对液冷板结构进行优化.结果表明:该液冷板在满足电池组散热能力的同时能够较好地控制液冷板压降;结构优化后的液冷板流动阻力最大降低12.5 kPa,...     

纯电动汽车热管理分析及验证

以纯电动汽车热管理系统为例,利用Icepak软件对其动力电池包冷却效果进行CFD仿真分析和试验验证.结果表明,双蒸发器结构设计是纯电动汽车热管理系统的有效方案.     

混合动力汽车电池包液冷板冷却性能仿真分析

为对比分析电池包液冷板不同结构型式的冷却效果,基于某款混合动力乘用车的HEV电池包架构,在相同的热仿真工况下,采用热力学分析软件对口琴管液冷板和压铸箱体搅拌摩擦焊液冷板的冷却效果进行数值仿真。由仿真结果可知,相较口琴管液冷板而言,采用压铸箱体搅拌摩擦焊液冷板结构形式能取得更好的冷却效果,这为其他款混合动力乘用车的电池包液冷板结构设计提供了良好的借鉴经验。     

动力电池热安全虚拟开发

围绕常规预防和应急管控两个维度,建立动力电池热安全虚拟评估方法。常规预防从电热水冷入手,通过CFD流场分析,优化电池包冷却系统性能,通过流固气多物理场耦合分析,对电池包进行温度场分析。针对电池包的使用工况,研究电池包内温度积聚和热量传递,优化电池包热管理控制策略,提升电池整包性能。应急管控基于能量流理念,关注热失控后电池包内的热量传递路径,实现电池热扩散虚拟分析,评估热扩散安全策略的有效性,优化热失控阻隔方案;评估热失控后系统的功能安全,提升电池包热扩散安全性。     

低温工况下液冷一体化电池包的热性能优化研究

某项目采用高集成度的液冷一体化电池包。由于采用液冷板替代箱体底板,其低温加热和保温性能都受到了影响。利用仿真工具对电池包的传热路径进行了分析优化,比较了3种不同流道走势、不同保温系数和不同进口工质温度对电池包在低温加热、保温及慢充工况下的影响。结合台架试验和整车试验,证实了最优化热管理方案,改善了电池包在低温工况的热性能。     

电动汽车动力电池组风冷结构仿真及优化

为解决目前电动汽车动力电池组在开发中出现的电池包风冷散热性能不良问题。通过研究不同散热风道结构中电池组温度分布的均匀性特性,借助CFD有限元法,进行流场速度矢量图和温度云图的比较,分析了散热性能和温度分布均匀性特性。讨论了风道的设计对电池组温度分布特性的影响,最后通过试验进行验证,试验验证表明:优化后的电池组整体压力较小、风速较高、温度均匀性较好且散热特性优秀,具有较好的应用性。     

浅谈CMD在动力电池包上的被动安全功能

提出一种带有凝露控制系统（CMD,Condensation Measurement Device）、压力平衡、防爆及快速泄压功能的组件,应用于新能源车动力电池包。大部分电池包使用透气膜组件来解决压力平衡问题,透气膜片能够阻挡液态水的侵入,但是无法阻隔空气中的水分子进入到电池包内,因此无法帮助控制电池包内部的空气湿度。电池包热管理系统中液冷是目前的主流技术,并且随着电池包能量密度的提升和快速充电的技术要求,液冷板的使用量成倍增加。若电池包内空气湿度过大时冷却系统启动,冷却板外壁和裸露金属导体表面以及pack内表面极易产生冷凝水。电池包内冷凝水无法排出所致的长期潮湿环境,可能造成电池包内温度传感器的零点漂移以及零件腐蚀老化和绝缘下降造成短路或高压系统拉弧,影响动力电池包的供电可靠性,严重时可能引起电池包安全故障,因此解决电池包冷却系统诱发冷凝水的问题十分重要。     

基于一维、三维耦合分析的歧管式催化转化器结构优化

通过所建立的一维发动机进排气系统CFD模型和三维排气歧管CFD模型,得到了各工况下排气歧管压力损失等数据和排气歧管瞬态流场分布等数据.采用一维、三维耦合方法对某型号歧管式催化转化器进行了结构优化,并通过评价试验分别对原模型及优化后模型进行了性能检测.结果表明,优化后模型的背压降低,压力波动范围变小,压力损失也比较小,改善了内部流场情况,提高了发动机性能.     

新能源汽车动力电池包生热量仿真分析

某车型电池包箱体空间较小,电池单体的散热效果受结构限制,在极端工况下极易产生电芯高温热失控问题进而影响行车安全。因此在该电池包设计过程中,电芯堆叠热设计就显得极为关键,文章采用Matlab仿真程序,基于戴维南单体电池模型和HPPC测试,完成了某新能源汽车电池包热生热量仿真分析,对比了25℃与40℃环境温度下电池单体在不同工况下的生热性能,为三维电池包热仿真提供必要的输入条件。     

不同导风装置对发动机舱热管理的影响

为持续优化某商用车型整车热管理性能,改善整车热流场、优化冷却系统散热性能,利用计算流体动力学（CFD）技术针对不同导风装置对发动机舱流场特性的影响进行了研究。文章在某重型商用车上匹配一款13 L燃气发动机,通过优化发动机定位及护风罩结构,对比分析两种不同型式的护风罩对机舱流场的影响,得到了发动机舱内部压力、速度分布,流经冷却系统各个位置的风量及回流情况,为优化机舱热管理提供参考。结果表明,优化后护风罩在额定工况、大扭矩工况机舱内流场流线更均匀,且冷却模块各个位置的流量均有不同程度的增加,回流均有所减小。     

基于CFD的电池散热模型仿真和分析

电动汽车内电池组热管理十分重要,能够及时将热量散发出去保持电池包温度的稳定,就能在很大程度上解决电动汽车自燃爆炸的问题。论文设计一种电池风冷散热结构,通过对串行及并行风道进行一系列的优化设计,得出一种散热性更好的散热结构。通过ANSYS Fluent软件进行建模及仿真分析,通过附加散热孔、改进进风口位置及倾角进行结构优化,结果表明进风口倾角为8°时散热性及结构最优,其生热情况为在1 C充电倍率下电池组最大温差为3.9℃,最高温度为33.7℃,最低温度为29.8℃。     

某电动客车动力电池冷却系统的改进及验证

针对某电动客车动力电池的冷却问题,改进设计了一款新型液冷散热系统,用ANSYS对该液冷散热系统进行仿真分析并进行测试验证。结果表明,该新型液冷系统对动力电池散热的效果非常显著。     

纯电动汽车动力电池包散热数值仿真研究

为了解决某纯电动汽车在高速工况下电池包散热问题,以其动力电池包和简化车体为研究对象,在STAR-CCM+软件平台上开展了电动汽车动力电池包的散热对比分析,提出了增加导热介质的解决方案,并选定了最优方案进行实车试验验证。实车试验结果表明,该优化方法成本较低,可行性好,解决了电池包散热困难的问题,为电动汽车动力电池包的热管理开发提供了新思路。     

电动汽车锂电池液冷系统设计与优化

液冷散热是目前电动汽车锂电池组主流的散热方法，可保证电池在适宜的温度范围内安全工作。针对一款冲压式双流道液冷板进行设计与分析，建立了液冷板流体域计算流体动力学分析模型，分析了模型的网格无关性，讨论了减少液冷板压力损失的方法；以质量流量均匀性为目标，利用多场耦合集成优化软件，对液冷板内部流道宽度进行自动优化；建立了锂电池液冷板的流固耦合传热模型，校核了电池顶面最高温度及最大温差。     

电动汽车电池包散热加热设计

电池包的热管理是电动车和混合动力电动汽车在所有气候条件下有效运行必不可少的。文中分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池包热管理需解决的一些问题和相关解决方案,以及怎样合适地设计电池包散热加热系统。     

基于正交模型灰色关联算法的高功率动力电池包冷却结构优化研究

针对液冷型动力电池包冷却结构多因素参数化研究,搭建电芯电-热耦合仿真模型,通过台架试验验证了电芯仿真计算的有效性。对显著影响液冷型电池包性能的冷却液流速、冷却液温度及冷管宽度和高度4个关键参数进行四因素四水平正交试验计算,基于正交模型的模糊灰色关联分析法探究四因素对电池模组最高温度和最大温差的影响权重。结果显示：对于电池模组最高温度,冷却液的温度对其影响最大,冷却液流速次之,冷却管道宽度影响最小;而对于电池模组最大温差,冷却液流速对其影响最大。通过结果分析得到优化组合方案,计算得到优化方案能使得电池组最高温度下降到32.8℃,最大温差控制在3.3℃内,冷却性能表现最佳。