電動汽車用鋰離子動力電池包熱管理仿真技術，提升企業模型通用性

2024-07-17 18:16:12來源：智能制造網整理關鍵詞：熱管理仿真閱讀量：39777

導讀：作為新能源汽車的核心組件，車用鋰離子動力電池特殊的物理特性決定其熱特性，不僅影響電池的性能、壽命、安全，同時也影響著能量使用效率以及成本。

　　鋰離子動力電池包熱管理分析是整車開發的關鍵設計驗證的關鍵環節，基于熱、CFD 的熱管理仿真技術大量的應用于車用電池包前期開發驗證中，以縮短開發周期，降低開發成本。作為新能源汽車的核心組件，車用鋰離子動力電池特殊的物理特性決定其熱特性，不僅影響電池的性能、壽命、安全，同時也影響著能量使用效率以及成本。

　　為規范鋰離子動力電池包熱管理仿真，提升企業模型通用性，推進行業整體發展，助力我國制造強國戰略，整車及電池包的熱管理設計、制造及驗證，在整車開發過程中至關重要。

　　然而，因為熱管理仿真設計的因素眾多，目前各企業，包括整車廠及動力電池廠因采用的仿真軟件以及操作指南、評價標準存在很大的差異，造成最終結果的差異，這就造成產業鏈相關設計數據及模型傳遞及使用過程的阻礙及結果不一致的錯誤。

　　因此，急需結合電池及電池包自身特性、從綜合性、實用性角度開展電動汽車用鋰離子動力電池包熱管理仿真技術規范，以規范建議形式引導行業熱管理仿真的統一規范性發展。

　　日前，由國聯汽車動力電池研究院有限責任公司提出，中國工業合作協會歸口，廣汽埃安新能源汽車股份有限公司、欣旺達動力科技股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司等組織共同參與編制了《電動汽車用鋰離子動力電池包熱管理仿真技術規范》，其規定鋰離子動力電池包三維熱管理仿真的通用流程，包括幾何處理、網格控制、邊界條件處理等技術處理內容。

　　電動汽車用鋰離子電池包熱管理仿真流程主要包括仿真目標、仿真規劃、模型幾何處理、網格劃分、邊界條件處理、熱管理策略處理、計算、后處理。其中，仿真目標為液冷型車用電池包三維高精度多工況熱管理設計仿真驗證，涉及物理場主要包括電池產熱、匯流排歐姆產熱、固體熱傳導、流體計算、熱交換等。

　　模型幾何處理中提到幾何構建，即電池包內部大的空氣域，進行實體建模，包括壓鑄類中空零件內空氣，如不確認影響程度，采用分析流程A.3進行辨識。根據實際情況區分固體空氣域和流場空氣域。

　　電芯幾何處理要求，則無論是方形、圓柱、還是軟包，電芯結構主要由芯胞、外殼、匯流組件構成，為保證準確定，減少計算資源，將電芯簡化處理成外殼、芯胞、匯流組件，確保產熱、傳熱的準確性。

　　對于其他，如零部件與零部件之間的接觸設置，優先選用結構拓撲共享，以減少網格及接觸，提高計算效率，存在接觸熱阻零部件需進行接觸熱阻設置。

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