截止至2017年，全球新能源汽車累計銷售突破340萬輛，其中，去年銷量超過142萬輛，而中國市場新能源汽車的銷量達到77.7萬輛，占比超過50%……這些光鮮亮麗的數據，是新能源汽車近幾年爆發式增長的一個折射，同時，中國當之無愧的又邁在了世界前列。

 

然而， 有人對此提出質疑，我國新能源汽車的“發展速度”以犧牲“發展質量”為代價，在可靠性安全上我們還常常遇到諸如“經常無法啟動”、“行駛中突然失去動力”、“行駛中突然失去車輛操控”、“充電慢或無法充電”、“電池安全隱患”等等一系列問題。必須承認的是，我國新能源汽車行業確實還不盡完美，但隨著支撐新能源汽車“發展速度”的背后力量正逐步強大，在不久的將來，那些質疑將不攻自破。

新能源汽車行業想要發展、升級、完善，CAE在其中起到舉足輕重的作用。CAE技術在發達國家汽車行業得到廣泛的應用，從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。用于新能源汽車的CAE技術，還包括電池組仿真分析、電動機仿真分析、電力電子器件仿真分析、電磁兼容仿真分析、多物理場的系統集成仿真分析等。

 

有限元科技作為國內CAE仿真應用行業的領導者，在汽車整車領域都擁有豐富的CAE分析案例，特別是在新能源汽車電池熱管理方面，有限元科技研發設計了具有領先優勢的散熱技術，通過水冷優化方案、自然冷卻方案和強迫風冷+制冷優化方案等三大熱管理技術有效解決動力電池包散熱問題，讓新能源汽車遠離電池受熱自燃的危險?，F分享一個動力電池仿真實例，帶您快速了解仿真分析對新能源汽車發展的重要價值。

 

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）	25C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

 

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

 

分析方案：

工況  25C環境下1C放電一小時

 

分析模型：

放電一小時溫度截面云圖（Y方向）：

放電一小時溫度截面云圖（Y方向）：

單一模組(僅選取一部分)充電一小時溫度分布圖：

仿真分析結果：

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，沒有超過電池工作的溫度范圍系統可以正常運行。

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。

 

通過對動力電池的散熱案例，我們可以看出合理運用CAE仿真技術，能有效幫助企業解決產品安全性和可靠性的問題，提升產品質量和品質。隨著國內車企對CAE仿真技術重視度的提高，關于新能源汽車質量方面的疑慮也必將云散。

本文來自公眾號：Featech （有限元科技）