問題：

新能源電池儲能熱管理，風冷和液冷哪個將有望成為未來主流儲能溫控形式？

回答：

儲能熱管理形式多樣，最常見的就是風冷和液冷。

風冷系統散熱效率低、溫差控制較差且占地面積大，適用范圍相對有限。隨著儲能項目單體規模與能量密度的不斷提升，風冷系統在散熱效率上的短板將逐漸顯現。

液冷系統散熱能力強且全生命周期成本較低，冷卻液的換熱系數與比熱容更高且不受海拔和氣壓等因素影響， 因此液冷系統擁有比風冷系統更強的散熱能力， 更加適應儲能項目大規模、高能量密度的發展趨勢。

綜上所述，小編認為液冷更有望逐步替代風冷成為主流的儲能溫控形式。

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新能源電池儲能熱管理設計如何快速入門

今日好課推薦：《Starccm電池儲能風冷/液冷系統熱管理設計策略與仿真45講》

課程適合人群：想入職/已入職新能源汽車電池儲能熱管理初級工程師/結構設計初級工程師

一、課程介紹

本課程專為Starccm新能源電池儲能熱管理仿真和結構設計入門學員設計研發。

課程針對工程應用、采用的風冷電池簇、液冷電池簇作為課程仿真演示對象，一方面會對風冷/液冷單個電池包模型簡化方法、網格劃分、仿真模型建立、工況計算依據、工況評價標準進行詳細的講解，另外方面是對儲能熱管理設計和關鍵零部件選項設計進行詳細講解。

通過對本課程的學習，盡管您是一位剛剛畢業的仿真小白，也可以通過本課程完成熱管理設計方法和熱管理仿真方法的入門到進階，讓您全方位成為一位真正的熱管理工程師，且學習完本課程后可以達到獨立承擔項目水平！

課程圍繞電池熱管理基本知識、儲能液冷和風冷熱管理設計方法、電池包幾何前處理、電池包網格劃分、仿真求解和熱管理仿真分析等方向展開講解，分為12大章節45講，一共77個技術點帶你全方位掌握新能源電池儲能熱管理仿真和結構設計～

二、課程評論

level水平線老師課程的專業度和實操性是有目共睹的，老師的課程在技術鄰平臺飽受好評，老師研發的【新能源電池熱管理】系列課程已幫助上千位同學熟練掌握電池熱管理仿真技能，并成功拿到心儀offer。

三、本課程學習要點

1. 學習軟件SCDM
2. 運用學習的SCDM技能，簡化電池包
3. 學習軟件Starccm+

        （建議版本Simcenter STAR-CCM+ 2021.3 (16.06.008-R8)）

1. 學習電池的基礎知識，包括電芯的基本參數學習，溫度對電芯影響
2. 學習課程基礎知識，傳熱學 和流體力學。

四、課程限時福利活動

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五、課程案例分析展示（部分）

1.電池柜基礎信息

研究電池機柜由8個電池PACK串聯組成，電池簇采用液冷方式冷卻，成組方式為1P416S，電池包采用1P52s串并聯，主要包括：上下箱體，液冷板，導熱墊、隔熱護板、絕緣板、模組等結構。由4個模組成，每個模組由13個320Ah方形電芯組成，電芯發熱量充電16.29W，放電14.08W。液冷板采用沖壓加釬焊的加工工藝，流道定義的自由度較高。液冷熱管理系統由液冷板、液冷機組、液冷管路、高低壓線束和冷卻液組成。

2.冷卻策略

液冷機組具備制冷、制熱以及除濕功能，液冷機組熱管理系統的策略和工作模式緊密相關。文中，Tmax指電池監測點NTC最高溫度；Tmin指電池監測點NTC最低溫度。

當 Tmax≥32 ℃時，液冷機組進入制冷模式，壓縮機開啟，高溫高壓的制冷劑從壓縮機中排出，進入冷凝器冷凝，放熱降溫后，通過膨脹閥進行節流降壓，然后進入蒸發器，并與冷卻液進行換熱，制冷劑在蒸發器中吸熱蒸發后流回壓縮機吸氣口，完成一個制冷循環。此時，水路中的水泵開啟，PTC加熱器不開啟，冷卻液在板式蒸發器中冷卻后進入電池包液冷板，對電池進行冷卻，將熱量帶出，從而達到冷卻電池的目的.當 Tmax≤27 ℃時，停止制冷模式。

3.仿真前處理

通過分析數模的結構組成及各部件的作用以評估各部分對熱系統的影響，進而決定對部件的保留、簡化、還是舍棄。模型簡化的原則，在盡可能仿真精度的情況下，通過簡化減少網格的數量同時提高網格質量，提高計算效率。

流場模型前處理：在處理幾何模型時，應保留所有管道的內徑和液冷板內流道尺寸不變，對管路彎曲、管道變徑、局部彎頭等細節特征保留，水管要做到不扭曲，彎角過度平滑，同時保證簡化后接頭裝配良好，對管路、接頭、冷板的外部可進行適度的簡化以減少網格量。

模組箱體前處理：模型中的線束、掛耳、螺絲螺套、銅排、bms管理部件等對熱管理系統影響較小，可舍棄；對于熱管理系統影響較大的零件幾何特征可以適當簡化，如倒角結構、結構對齊等。簡化完成后，檢查整個模型是否有干涉和其他問題，如有問題，可用ANSYS-SCDM軟件對其進行修復，如無問題，可利用SCDM對模型進行流體域的抽取。

4.電池包仿真分析

單個電池包壓力5.18KPA,由于空間限制，直角轉接導致系統主要壓損在進出口地方。流道中間截面的流速0.5m/s不到，對于冷卻系統來說，流速可以進一步提高，提高換熱能力。

工況：常溫充放電循環，0.5C充電+0.5C放電+靜置20min+0.5C充電+0.5C放電，液冷策略32開，27關，進口目標溫度20℃，流量5L/MIN，

整個充放電過程中，系統最高溫34.4℃，最大溫差3.5℃。NTC在2715s最高溫達到32℃，空調系統開始工作，開啟水泵和制冷，進口目標溫度20℃，流量5L/MIN,充放電過程中，冷卻系統出口溫度大概在22.5℃，進口溫度維持在20℃。

冷卻系統采用兩并然后串聯的設計，由于流道串聯特性決定，進口到出口溫度漸漸升高，A模型的溫度明顯低于B模組，特別在B模組出口附件，溫度最高。導電排的溫度和模組上表面的溫度趨勢接近。

優化思路：單個電池包最大溫差3.5℃，一般我們設計要求在3℃內，如何優化溫差尼？增加高溫區域散熱量，降低低溫區域散熱量。增加散熱能力措施：增加流速，增加面積，降低溫度，降低低溫區域散熱量方法則和上訴相反。

增加流速：優化流道增加高溫區域流量

增加面積：在高溫區域增加流道面積

降低溫度：溫度和前面兩個措施相關，通過改變流速和面積，使得在低溫區域換熱減少，在高溫區域

5.管路均勻性分析

進口流量40l/min，冷卻液采用50%冷卻液，系統壓降19.3Kpa，分別監測8個不同電池包的流量，額定流量為89.5g/s，最大99.22g/s，偏差+11.17%，最小為82.28g/s，偏差-7.81%，整個系統流量最大偏差19%，一般設計要求最大偏差控制在10%以內，流量均勻性優化空間較大。

6.電池簇仿真分析

液冷集裝箱儲能系統在環境溫度為 25 ℃的情況下進行充電0.5C+放電0.5C+靜置30min循序2次仿真，冷卻系統進口目標溫度20℃，流量40L/MIN，在整個充電過程中，監測各電池包的溫度變化情況，電池監測點最高溫34.6℃，其最大溫升小于 10 ℃，最大溫差4.9℃。

通過仿真驗證表明，儲能系統溫度一致性較好，但仍有優化空間，溫升符合要求，液冷集裝箱系統減少了內部風道的設計，采用外維護系統，不用設置內部走廊空間，采用大電池包設計，最大限度地提高了能量密度。

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六、課程圖片展示（部分）

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