CAE在動力電池散熱系統分析中的應用
隨著新能源技術的發展，新能源汽車隨處可見，據悉，國內電動汽車市場連續兩年產銷量居世界第一，累計推廣超過100萬輛，占全球市場保有量50%以上。中國超越美國坐上電動汽車市場的頭把交椅，可以說電動汽車行業前景無限、發展迅猛。而動力電池作為新能源汽車的核心部件，其使用性能和壽命嚴重影響著其產業的發展。
面對動力電池產品研發中所面臨的熱安全問題，使用傳統的熱成像技術只能采集到電池表面的溫度變化情況，無法全面地獲悉產品完整的熱分布情況，且局限于較簡單的電池組結構。通過使用CAE仿真技術，可以幫助研發人員建立虛擬的電池組和散熱通道的三維模型，在此基礎上分析散熱效果并對不同方案進行對比和優化，取代了試驗方法，大大提高了設計效率。
下面以使用Flotherm對動力電池組散熱系統進行仿真分析為例，為電池組的結構優化提供依據。
案例背景
對某電池組在25℃環境溫度下，1C放電一小時進行模擬仿真，分析在電池組散熱系統中，截面溫度分布情況。
1.分析中采用的前提和假設
仿真分析中涉及的傳熱方式
同時考慮了各個零部件/元器件自身的傳導、與空氣之間的對流換熱，考慮主要部件的輻射換熱
分析模式
瞬態分析：在給定元件發熱功率的情況下，分析在此時間段內系統內部的溫度分布情況
分析級別
獨立的系統，假設產品放置在自然環境中
仿真分析中的空間尺寸
電池包外圍尺寸
工作環境（溫度/海拔）
25℃環境溫度
總的功耗
單個電芯1C放電，20AH，2毫歐
放置方式
Z軸方向
其他處理
根據經驗，模型中不影響散熱性能的一些特征和元件忽略掉
采用的軟件
Flotherm 10.1
2.功耗及風機設置
? 單個電池的發熱量按照放電電流1C和內阻2毫歐姆確定，電池為20AH。
? 風機風量15.4CFM，風壓0.78inch*H20
3D幾何模型：
仿真結果
放電一小時溫度截面云圖（Y方向）
放電一小時速度流動圖：
單一模組(僅選取一部分)充電一小時溫度分布圖：
仿真結論
1.在環境溫度25度的情況下，電池組放電一小時最大溫度為30.7度，若沒超過電池工作的溫度范圍則系統可以正常運行。
2.外殼向外散熱方面，對流散熱功率11.85W，輻射散熱功率為26.67W，若今后出現熱量不能很好的散到環境中的情況，則可以嘗試在外殼上增加翅片來增加對流散熱功率。
3.單個電池片的散熱方式目前主要是導熱。
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