水冷板
關(guān)注創(chuàng)建者：yxp0710 創(chuàng)建時(shí)間：2020-08-24
水冷板的視頻教程
CREO flow analysis流體仿真CFD實(shí)戰(zhàn)課：某電器水冷流道多方案對(duì)比優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)某機(jī)柜內(nèi)電器“液（水）冷板”的多個(gè)流道設(shè)計(jì)方案，以仿真的手段進(jìn)行優(yōu)劣對(duì)比。 本視頻主要內(nèi)容如下： 一、水冷板工作環(huán)境分析，水冷板設(shè)計(jì)方案介紹；（5分鐘） 二、梳理仿真思路，對(duì)原始模型的簡(jiǎn)化思路以及簡(jiǎn)化操作；（5分鐘） 三、對(duì)原設(shè)計(jì)的A流道方案和B流道方案，作仿真前對(duì)比和分析。
￥98 2小時(shí)34分鐘 127播放
查看
ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創(chuàng)視頻教程
PIECEWISE LINEAR)模型 瞬態(tài)模型之方波(SQUARE WAVE)模型 瞬態(tài)仿真如何輸出監(jiān)控點(diǎn)數(shù)值 瞬態(tài)求解模型后處理（后處理） ? ?ICEPAK教程—3D模型導(dǎo)入篇 CAD-3D模型導(dǎo)入 CAD-3D模型導(dǎo)入-2 ? ICEPAK教程—設(shè)計(jì)實(shí)例模型仿真篇 設(shè)計(jì)實(shí)例-自建自然冷卻散熱模型分析 設(shè)計(jì)實(shí)例-自行車燈3D模型導(dǎo)入ICEPAK自冷仿真分析 設(shè)計(jì)實(shí)例-水冷板仿真
￥1499 5分鐘 1056播放
查看
Flotherm XT 熱模擬仿真培訓(xùn)
主要講了常見的各種電子產(chǎn)品的熱分析，案例有PCB，散熱器，車載顯示模組，AMP DSP 功率放大器，IGBT水冷板，風(fēng)扇，電機(jī)，瞬態(tài)分析等
￥1980 7小時(shí)34分鐘 510播放
查看
水冷板的實(shí)例教程
01
電池冷卻與電池水冷板
隨著國(guó)家新能源汽車戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，新能源汽車行業(yè)受到了越來越多的人關(guān)注。動(dòng)力電池作為新能源汽車的心臟，其安全性,壽命,續(xù)駛里程,性能也成為廣大用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。為了提高電池的性能，延長(zhǎng)電池的使用壽命，增加車輛的續(xù)駛里程，防止動(dòng)力電池出現(xiàn)安全性事故，電池的工作溫度就成為關(guān)鍵因素之一。
在一眾電池冷卻方案中，液冷以其大比熱容、高換熱系數(shù)，成為超越風(fēng)冷、相變冷卻的主流冷卻方式。動(dòng)力電池在工作中產(chǎn)生的熱量，通過電子部件與板型鋁質(zhì)器件表面接觸的方式傳遞，最終被器件板內(nèi)部流道中的冷卻液帶走，這個(gè)板型鋁質(zhì)器件就是水冷板。
水冷板的設(shè)計(jì)形式及其布置位置也是多種多樣的，主要根據(jù)電池的類型，電池系統(tǒng)整體的布置來確定。加之為了保證大能量電池包溫度均勻性，整個(gè)熱管理系統(tǒng)基本都采用多并聯(lián)支路設(shè)計(jì)，冷卻流道越長(zhǎng)，溫度均勻性控制越困難，例如特斯Model X單冷卻管道長(zhǎng)度約5.2m到model3單冷卻管道變?yōu)榧s1.9m，通過初步CFD計(jì)算，電池系統(tǒng)整體均勻性有了很大提高。
02
電池水冷板的工藝變遷
電動(dòng)汽車從早期的普通油改電，到降本要求下電池PACK方案的優(yōu)化，水冷板工藝路線也在歷經(jīng)變化。
初代產(chǎn)品-擠出鋁型材水冷板
型材水冷板的用料是板厚2mm左右的6系鋁型材，無需用到懸浮設(shè)計(jì)，直接拿VDA模組往上堆，每塊放置3-4個(gè)模組，也可以把水流道集成到箱體底部，所有模組都堆到了水冷板上面，強(qiáng)度可見一斑。
展開 液體冷卻的常用冷卻工質(zhì)為水（不同百分比乙二醇混合），其來源廣泛、環(huán)境友好、價(jià)格低廉。
水冷板散熱器廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)品的散熱冷卻，比如電動(dòng)汽車電池包、光伏逆變器、電動(dòng)汽車控制器、醫(yī)療器械、IT服務(wù)器、變流器、軍用各類電子控制機(jī)箱等等。相對(duì)于傳統(tǒng)的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱，水冷能有效提高系統(tǒng)的散熱效果，增大散熱功率，且較容易實(shí)現(xiàn)高防護(hù)等級(jí)。
圖1 水冷板散熱應(yīng)用案例
本文以電力行業(yè)晶閘管常用的水冷板模型為例，詳細(xì)講解了如何對(duì)此水冷板CAD模型進(jìn)行前處理修復(fù)、將模型導(dǎo)入熱仿真軟件ANSYS Icepak的流程，具有一定的普適性。
本文所使用的軟件為ANSYS SCDM19.0。
圖2 某晶閘管水冷板散熱器CAD模型
水冷板CAD模型修復(fù)、導(dǎo)入熱仿真軟件的具體操作說明如下：
一、常用的主要操作命令
1）設(shè)計(jì)界面下
圖3 常用修復(fù)命令
主要是使用選擇、拉動(dòng)、移動(dòng)、填充、分割主體、組合等命令對(duì)CAD模型做修復(fù)。
2）準(zhǔn)備界面下
圖4 體積抽取命令
主要是使用體積抽取的命令，來抽取水冷板管道內(nèi)的流體體積。
3）workbench界面下
圖5 模型轉(zhuǎn)化命令
主要是使用Workbench下的識(shí)別對(duì)象、仿真簡(jiǎn)化等命令，將修復(fù)好的CAD模型轉(zhuǎn)換為ANSYS Icepak認(rèn)可的模型，從而建立ANSYS Icepak熱流仿真模型。
展開 對(duì)于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對(duì)外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識(shí)別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計(jì)算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。
第一步：打開ANSYS Icepak熱模型
單獨(dú)啟動(dòng)ANSYS Icepak，點(diǎn)擊Existing選項(xiàng)，從工作目錄中找到CAD修復(fù)導(dǎo)出的水冷板熱模型，點(diǎn)擊相應(yīng)的文件名，點(diǎn)擊open，即可在打開模型。
圖1 打開水冷板熱模型
第二步：雙擊Cabinet，打開其編輯窗口，如下圖所示，修改yE的尺寸，將頂部Y面擴(kuò)大10mm（用于避免進(jìn)出口與Cabinet邊界相貼所造成的劣質(zhì)網(wǎng)格）
圖2 修改計(jì)算區(qū)域
第三步：創(chuàng)建Hollow block：建立Hollow block，可以將模型中不需要參與熱流計(jì)算的空間消除
1、點(diǎn)擊快捷工具欄中的block ，在視圖中心會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的block體。
圖3 創(chuàng)建Hollow block
2、使用面匹配功能 ，將block的尺寸調(diào)整成與計(jì)算區(qū)域cabinet同樣大小。
圖4 對(duì)Hollow block進(jìn)行尺寸匹配
3、設(shè)置block屬性
雙擊上一步建立的block模型，出現(xiàn)其屬性面板，在Info面板下修改其優(yōu)先級(jí)為0，在Properties面板下選擇Block type為Hollow，點(diǎn)擊下方的Done。
圖5 修改Hollow block屬性面板
第四步： 其他各模型的屬性設(shè)置
1、水體模型的參數(shù)設(shè)置
選擇模型樹下的水體模型（3個(gè)模型），點(diǎn)擊編輯按鈕，打開多體編輯面板，其屬性Properties面板下設(shè)置Block Type為Fluid，F(xiàn)luid material中選擇Water，點(diǎn)擊下方的Done。
展開 水冷板設(shè)計(jì)的核心要點(diǎn)，熱阻和壓損。
如何平衡兩者，可以使用品質(zhì)因數(shù)去處理。但詳細(xì)流道設(shè)計(jì)涉及流道截面尺寸的設(shè)計(jì)和選取，如何選取是比較關(guān)鍵的。不同當(dāng)量直徑下努塞爾數(shù)Nu隨Re的變化，可以看出，流道在各個(gè)當(dāng)量直徑下的努塞爾數(shù)Nu隨著雷諾數(shù)的增大而增大，對(duì)流換熱效果越好。在相同Re下，流道截面當(dāng)量直徑越大，努塞爾數(shù)Nu越大，對(duì)流換熱效果也越好。
水冷板的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
水冷板的最新內(nèi)容
例如后視鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有限個(gè)參數(shù)的幾何機(jī)構(gòu)優(yōu)化，水冷板流道的優(yōu)化.其僅僅是簡(jiǎn)單模型。
2.AI有用，可以處理數(shù)據(jù)。將CAE計(jì)算的結(jié)果，根據(jù)不同的變量DOE設(shè)計(jì)計(jì)算15組或者更多的數(shù)據(jù)結(jié)果，讓AI分析其變量和結(jié)果之間的聯(lián)系，根據(jù)最終的目標(biāo)結(jié)果反推出一個(gè)最優(yōu)輸入數(shù)據(jù)，并CAE再次驗(yàn)證。
這種應(yīng)用應(yīng)該是AI目前最常用方式，僅僅局限于從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
天冷了，新能源汽車瑟瑟發(fā)抖5個(gè)月前
核心部件之一是水冷板，一塊挖了很多溝槽的板子。
目前主流的熱管理方案是液冷，冷卻液在水泵作用下在溝槽中循環(huán)。你打開汽車前蓋，會(huì)看到一罐或粉紅或綠色或紫色的液體，那就是冷卻液。
水冷板、液冷、冷卻液，雖然全是“冷”，但水冷板不只負(fù)責(zé)冷卻，還能加熱。
炎熱的夏天，水冷板送清涼，帶走熱量防超溫。
模流門診 | 水冷板漏氣飛邊1分鐘精準(zhǔn)定位10個(gè)月前
今天的分享以重慶網(wǎng)友投稿的水冷板為例，本案例在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了兩個(gè)主要缺陷。
缺陷一：飛邊
飛邊又稱溢邊、披鋒等，是鑄件常見缺陷之一，表現(xiàn)為產(chǎn)品邊緣位置的較多飛皮，將顯著增加后續(xù)打磨工序的人工成本，可能還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸超差。
和傳統(tǒng)汽車相比較，新能源純電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)中存在諸多金屬件，例如電池冷卻系統(tǒng)中的水冷板、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)中的散熱器等。因此在冷卻液中必須添加防銹劑，以保證其具備良好的防腐蝕性能。
AIPOD通過優(yōu)化水冷板流道設(shè)計(jì)提高電池包均溫性，延長(zhǎng)動(dòng)力電池使用壽命；通過優(yōu)化充放電控制策略，解決電動(dòng)車低溫續(xù)航短、充電時(shí)間長(zhǎng)等行業(yè)難題。
■ DTEmpower 智能數(shù)據(jù)建模軟件
DTEmpower致力于幫助工程師及工科專業(yè)背景學(xué)生，利用工業(yè)領(lǐng)域中的仿真、試驗(yàn)、測(cè)量等各類數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，建立高質(zhì)量的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)評(píng)估、實(shí)時(shí)仿真預(yù)測(cè)、系統(tǒng)參數(shù)預(yù)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等工程應(yīng)用。
箱體則融合集成液冷設(shè)計(jì)，利用型材水冷板與框架，經(jīng)FDS與涂膠工藝精密固定密封，既簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)又增強(qiáng)密封性。
系統(tǒng)一大亮點(diǎn)在于輕量化設(shè)計(jì)，液冷組件與箱體結(jié)構(gòu)巧妙共用，顯著減輕電池系統(tǒng)重量，提升整車性能與續(xù)航。
利用ANSYS-SCDM進(jìn)行電池包PACK建模前處理，并通過STAR-CCM+進(jìn)行液冷系統(tǒng)流場(chǎng)與PACK熱場(chǎng)仿真。
純電動(dòng)車的熱管理對(duì)續(xù)航影響更為明顯，上圖為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，主要包括兩部分，右側(cè)為電池的水冷板建模，左側(cè)為電池的冷卻回路建模。可以基于需求，搭建不同詳細(xì)程度的模型，電芯級(jí)、模組級(jí)以及整包級(jí)，來模擬電池內(nèi)部的熱管理回路，從而實(shí)現(xiàn)電池溫度監(jiān)測(cè)和控制。
熱物性測(cè)量設(shè)備、氣體檢測(cè)和分析、黏度計(jì)、拉力機(jī)、密度計(jì)、硬度儀、X射線衍射儀、漏液檢測(cè)等
自動(dòng)化設(shè)備：點(diǎn)膠機(jī)、涂布/覆膜/壓延/收卷、碳化/石墨化、模切；研磨、分散、均質(zhì)、脫泡、灌裝、封裝、焊接、壓鑄、真空注液等
解決方案展示區(qū)
系統(tǒng)級(jí)解決方案：熱設(shè)計(jì)&仿真軟件、風(fēng)冷技術(shù)、液冷技術(shù)、3D打印等
導(dǎo)熱散熱組件：熱管/均熱板及零部件、覆銅板、風(fēng)扇、散熱片、水冷板
熱物性測(cè)量設(shè)備、氣體檢測(cè)和分析、黏度計(jì)、拉力機(jī)、密度計(jì)、硬度儀、X射線衍射儀、漏液檢測(cè)等
自動(dòng)化設(shè)備：點(diǎn)膠機(jī)、涂布/覆膜/壓延/收卷、碳化/石墨化、模切；研磨、分散、均質(zhì)、脫泡、灌裝、封裝、焊接、壓鑄、真空注液等
解決方案展示區(qū)
系統(tǒng)級(jí)解決方案：熱設(shè)計(jì)&仿真軟件、風(fēng)冷技術(shù)、液冷技術(shù)、3D打印等
導(dǎo)熱散熱組件：熱管/均熱板及零部件、覆銅板、風(fēng)扇、散熱片、水冷板
汽車動(dòng)力電池板一般由多個(gè)串聯(lián)/并聯(lián)的電池模組構(gòu)成，經(jīng)過電池托盤、水冷散熱系
統(tǒng)、阻燃隔熱防護(hù)層和電池蓋板等組件封裝而成：
在電池組系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置有水冷裝置，由水冷板、水管和導(dǎo)熱墊等組成。
