乙二醇水溶液的案例
不同濃度乙二醇冷卻液對散熱性能影響的研究 附乙二醇水溶液物性下載
液冷散熱采用高比熱容的冷卻液，具有散熱功率大、均勻性好、結構緊湊等優勢，在大功率電力半導體器件散熱中被廣泛采用。冷卻液主要采用乙二醇-水溶液，本文將主要介紹不同濃度的乙二醇水溶液的散熱性能。
乙二醇水溶液簡介
水作為一種常見而優秀的載冷液，因其低廉的成本和出色的換熱性能，在液冷散熱中得到了廣泛應用。雖然水的物理特性都很優秀，但其冰點為0℃使得其不具備在低溫環境下工作。為解決這一問題，在水溶液中添加乙二醇可以降低溶液的冰點。乙二醇（ethylene glycol）又名“甘醇”、“1,2-亞乙基二醇”，簡稱EG。化學式為(CH2OH)2，是最簡單的二元醇。隨著乙二醇濃度增加，水溶液冰點不斷降低，最低可達零下48℃，使得液冷散熱器內的冷卻液不易結冰。
展開 熱仿真分享 | 動力電池PACK熱管理系統性能研究-STARCCM+
2、液冷模式電池熱管理設計
2.1、系統組成
基于液體的熱管理系統可同時實現對電池冷卻和加熱，系統主要包括液冷板、管路、低溫散熱器、電池冷卻器、冷卻液循環泵、PTC水加熱器、水箱以及冷源等。其中低溫散熱器、電池冷卻器、循環水泵、PTC水加熱器和整車熱管理系統集成或者集成于獨立冷源，公眾號-新能源電池熱管理。
2.2、系統原理
基于液體的電動汽車動力電池熱管理具體工作原理如圖1所示。
電池包不需要冷卻時(如電池包內溫度25℃)，則不啟動制冷系統和電池包液冷系統。
低溫散熱工況：當外界環境溫度不高(如10℃)，電池包內部溫度較高(如35℃)時，暫不用開啟空調壓縮機，通過循環泵使冷卻液在液冷系統循環，帶走電池熱量，最終熱量通過低溫散熱器散發，從而達到對電池包的降溫的目的。
高溫散熱工況：當外界環境溫度較高(如40℃)，電池包內部溫度較高(如45℃)時，此時溫差較小，如果只通過低溫散熱循環來冷卻電池包比較困難，所以關閉低溫散熱器的冷卻回路。開啟制冷系統，此時電池冷卻器可以看作蒸發器，吸收冷卻液(乙二醇水溶液)熱量，冷卻液降溫后進入冷板對電池包進行冷卻。
加熱工況：當外界環境溫度低于0℃時，需要開啟加熱裝置，循環水泵，關閉低溫散熱回路和制冷系統，通過加熱裝置加熱乙二醇水溶液，輸送到冷板對電池包進行加熱。
根據上述產熱模型計算出電池的發熱功率，并結合系統組成和工作原理得到所需換熱面積和冷卻液流量，然后進行液體熱管理冷板和管路設計。具體設計結果如圖2所示。
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2、液冷模式電池熱管理設計
2.1、系統組成
基于液體的熱管理系統可同時實現對電池冷卻和加熱，系統主要包括液冷板、管路、低溫散熱器、電池冷卻器、冷卻液循環泵、PTC水加熱器、水箱以及冷源等。其中低溫散熱器、電池冷卻器、循環水泵、PTC水加熱器和整車熱管理系統集成或者集成于獨立冷源，公眾號-新能源電池熱管理。
2.2、系統原理
基于液體的電動汽車動力電池熱管理具體工作原理如圖1所示。
電池包不需要冷卻時(如電池包內溫度25℃)，則不啟動制冷系統和電池包液冷系統。
低溫散熱工況：當外界環境溫度不高(如10℃)，電池包內部溫度較高(如35℃)時，暫不用開啟空調壓縮機，通過循環泵使冷卻液在液冷系統循環，帶走電池熱量，最終熱量通過低溫散熱器散發，從而達到對電池包的降溫的目的。
高溫散熱工況：當外界環境溫度較高(如40℃)，電池包內部溫度較高(如45℃)時，此時溫差較小，如果只通過低溫散熱循環來冷卻電池包比較困難，所以關閉低溫散熱器的冷卻回路。開啟制冷系統，此時電池冷卻器可以看作蒸發器，吸收冷卻液(乙二醇水溶液)熱量，冷卻液降溫后進入冷板對電池包進行冷卻。
加熱工況：當外界環境溫度低于0℃時，需要開啟加熱裝置，循環水泵，關閉低溫散熱回路和制冷系統，通過加熱裝置加熱乙二醇水溶液，輸送到冷板對電池包進行加熱。
根據上述產熱模型計算出電池的發熱功率，并結合系統組成和工作原理得到所需換熱面積和冷卻液流量，然后進行液體熱管理冷板和管路設計。具體設計結果如圖2所示。
展開 基于Gromacs的蛋白水溶液分子動力學模擬
1. 檢查結構文件
有些結構文件存在少幾個氫原子或者側鏈的情況，所以先用spdbv軟件打開結構文件，該軟件可自動補加缺失的分子，用這個軟件打開結構文件，再另存一下結構即可。
Spdbv軟件是windows版本，可在網上直接搜索下載：http://www.genebee.msu.su/spdbv/text/getpc.htm
2. 準備參數文件
做動力學需要一些參數文件，具體文件中各項的內容還是看說明書吧，這個網址上有幾個例子，這里拿第一個例子來做，該教程中提供了所有的參數文件http://www.mdtutorials.com/gmx/lysozyme/index.html
3. 在ubuntu中創建新的文件夾
為了整潔一些，做某個分子的動力學就建立一個文件夾，把參數文件和結構文件放里面，在里面做分子動力學，這樣產生的所有文件就都在一起了，以免與其他文件混在一起，創建新文件夾和window系統一樣，鼠標右鍵創建新文件夾即可。
【下面的步驟建議結合中英文教程一起看：
“https://jerkwin.github.io/9999/10/31/GROMACS中文教程/#1-水中的溶菌酶gmx-50“
“http://www.mdtutorials.com/gmx/lysozyme/01_pdb2gmx.html”
】
重要的地方是先檢查pdb結構文件是否有問題，如是否缺失原子，這個結構是否是最佳結構等，如果不檢查好，后續做完后才發現結構文件有問題就白忙乎了……這方面我吃過很多虧。
4. 生成拓撲文件（假設這里要做lysozyme.pdb的分子動力學，gromacs 5.0版本以上的軟件都要在命令前加gmx，5.0以下的版本不加gmx，以下命令行均用紅色字體表示）
gmx pdb2gmx -ignh -f lysozyme.pdb
展開 
一款接觸式測量油液或水溶液液位線性變化的電容型液位溫度傳感器-MOLT
工采網代理的電容型液位溫度傳感器-MOLT（Minyuan Oil Level & Temperature）通過專用電容傳感芯片-MDC04或MCP61，配合金屬同心圓檢測電極結構，接觸式測量油液或水溶液液位的線性變化；溫度通過數字溫度芯片-M1820采集，經過嵌入式微處理器對測量的電容液位數值進行溫度補償、算法轉換后直接輸出液位信息。多應用于電網變壓器油液、汽車機油等工業接觸式液位檢測應用；以及水溶液液位插入式檢測應用等領域。
Modbus Poll用于測試和調試Modbus從設備，該軟件支持ModbusRTU、ASCII、TCP/IP協議，可以讀取和寫入多種類型的寄存器，包括離散輸入、線圈、輸入寄存器和保持寄存器。它支持多種數據類型，比如浮點、雙精度、長整型，并支持Excel導出。
規格參數：
供電電壓：DC 3.3V~5V（紋波 100mV）
工作電流：<15mA@5V
液位量程：0mm~70mm（可定制）
液位精度：±1mm
工作環境溫度：-20℃~+105℃
測溫精度：1℃
輸出方式：UART（Modbus 協議，波特率 9600）
模組尺寸：Φ22±0.2mm，厚 1.6mm
金屬同心管：Φ15 x 100mm（可定制）
電容型液位溫度傳感器-MOLT具有靈敏度高、測量精確、運行穩定、功耗低、易于使用等特點，充分考慮了惡劣環境下的可靠性，結合國產化供應鏈優勢，廣泛應用于電網變壓器油液、汽車機油等工業接觸式液位檢測應用；以及水溶液液位插入式檢測應用等領域中展現廣泛的應用潛力。如需進一步技術細節或采購信息，可聯系工采網“在線客服”
展開 電池熱管理仿真（三）：三維仿真邊界條件和算法
圖5：50%乙二醇水溶液物理屬性
（2：）瞬態
與穩態相對的就是非穩態（瞬態），傳熱學上的非穩態是指物體溫度隨時間變化的傳熱過程，電池的加熱冷卻工況就是非周期非穩態的傳熱過程。若三維瞬態工況計算中再考慮溫度對流體粘度，密度，比熱容和導熱系數，這需要將時間子步長拉的很長，會帶來非常大的計算量，是一種不太可取的計算方法。所以比較普遍的是采用“離散”算法，先將流場算穩定，然后關閉流場的動能方程與湍流方程，只加載能量方程，并施加電池發熱量進行瞬態工況計算。
采用這樣的算法是根據三維熱仿真與電池發熱工況的特征來制定的，忽略了溫度對換熱介質屬性的影響，是一種可取的近似算法。
圖6：Star-ccm+穩態變瞬態的設置
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1、 基于starccm+在動力電池熱管理仿真技術應用、
2、新能源汽車PACK熱流體仿真進階20講
3、新能源動力電池熱管理設計入門到進階23講
4、 Hypermesh網格劃分-精講進階視頻教程
5、有限元分析ANSA19.0視頻教程零基礎入門到精通50講
展開 空調熱回收機組原理、形式與應用
液體一般為水，在嚴寒和寒冷地區，為了防止結霜、結冰，宜采用乙烯乙二醇水溶液；并應根據當地室外溫度的高低和乙烯乙二醇的凝固點，選擇采用不同的濃度。
熱回收方式
循環式：熱回收器和水箱之間通過循環泵循環加熱熱水。
定溫出水式：冷水進入熱回收器加熱后通過定溫電動閥間斷式排到水箱。
熱回收器類型：殼管式熱回收器和板式熱回收器。
幾種熱回收機組原理
熱回收系統的合理使用
1、使用條件
冬夏季節室內外溫差大于或等于8℃，設有集中排風系統且需向室外排風時。
2、正確操作
（1）使用時間恰當
（2）閥門正確切換
（3）風機正確開啟
來源：暖通空調在線論壇
165億市場！破局安全問題！液冷儲能，真這么賺錢嗎？（附風冷&液冷對比）
溫度過高， 鋰電池內電解 液及活潑物質的活性便會提升，電池內部會發生副反應、造成電解液分解，從而造成電池容量損失與副反應氣體
造成電池鼓脹，帶來安全隱患。
?儲能溫控行業發展必要性
因此，
通過溫控系統對鋰電池進行熱管理，對儲能系統的安全、高效、長期運行十分必要。在此背景下，
業界對儲能溫控的關注度、需求度也急速增長。
CHUNENG
儲能溫控技術是什么？
溫控系統，是儲能系統安全性保障的關鍵一環。它將儲能電池設備溫度保持在10-35℃合理區間，有效防止熱失控，此外，通過降低電池間溫差，延長壽命衰減。
它的直接下游是儲能系統集成商，儲能系統集成商下游一般為包括電網、發電集團等在內的業主方以及工商業需求場景。
?儲能溫控產業鏈，資料來自浙商證券
CHUNENG
風冷&液冷技術對比
目前較為成熟的儲能溫控技術有風冷、液冷兩種。
風冷技術：是以空氣為冷卻介質，利用對流換熱降低電池溫度的一種冷卻方式。
優勢在于結構簡單、易維護及成本低，但因為空氣比熱容、導熱系數都很低，
通常應用于產熱率較低的場合 ，如儲能領域的通信基站、小型地面電站。
液冷技術： 以液體為冷卻介質，通過對流換熱將電池產生的熱量帶走。目前常用介質有水、乙二醇水溶液、純乙二醇、空調制冷劑和硅油等。
整體上液冷系統的換熱系數高、比熱容大、冷卻速度快，且液體比熱容不受海拔和氣壓的影響適用范圍較廣。同時，結構較為緊湊，空間占比小。
展開 技術 \\ 數據中心液冷化改造適用技術探析
在浸沒式單相液冷中，冷卻液始終保持液體狀態，發熱部件直接浸沒在冷卻液中，熱量從發熱部件直接傳導到冷卻液中，循環泵將吸收了熱量的冷卻液（熱液）導入熱交換單元，在熱交換單元中冷卻后再循環回到箱體中為發熱部件散熱，冷卻液在循環散熱過程中始終維持液態，不發生相變。
浸沒式單相液冷技術要求冷卻液的沸點較高，以確保冷卻液（一般為礦物油、合成油、天然油等氟碳化合物和碳氫化合物）在循環散熱過程中始終保持液態，冷卻液揮發流失控制相對簡單，與IT設備的電氣兼容性較好，且不需要頻繁補充冷卻液，還可以比較方便地卸載或更換服務器組件，提高了系統的可維護性。目前市面上商用的浸沒式液冷應用案例大部分是采用浸沒式單相液冷系統。
浸沒式相變液冷。浸沒式相變液冷的冷卻液在循環散熱過程中，不斷經歷從液態到氣態，再從氣態回到液態的相變。IT設備完全浸沒在充滿低沸點冷卻液的密閉箱體中，冷卻液受熱沸騰變為蒸汽，蒸汽上升遇到機箱上部冷凝器而冷凝變為液體，繼續回到箱體內部冷卻循環。冷凝器外接冷源進行換熱，將熱量傳遞到外界散熱并反復循環。通過冷卻液在機箱內循環和冷凝器內乙二醇水溶液的外循環（雙循環系統）實現高效散熱，確保服務器運行穩定。
由于冷卻液在循環散熱過程中發生了相變，相變液冷傳熱效率更高，并且無需泵機驅動冷卻液體循環，因此浸沒式相變液冷相比冷板式液冷和浸沒式單相液冷，具有更優的傳熱效果，可以滿足高發熱元器件對散熱的極端要求，使得服務器可以保持滿功率運行，是液冷中最節能、最高效的制冷模式。但是，由于冷卻液蒸發為氣態過程中會發生蒸汽外溢流失，浸沒式相變液冷對于冷卻液揮發流失控制更為復雜，所以對服務器箱體的密封性以及箱體的壓力有一定的要求，同時還必須考慮相變過程的氣壓變化，以及系統維護時可能造成維護人員吸入氣體的健康風險。
展開 【STAR-CCM+電池冷卻】基于直流道液冷板的動力電池冷卻性能仿真
其中， x 方向表示厚度方向， y、 z 方向表示平行于電池方向面的水平方向和豎直方向， x、 y、 z 方向導熱系數分別為：
電池單體的定壓比熱容Cp 一般視為常數，其數值大小與各組成材料的性質有關，通過質量加權法計算得到
電池單體的密度由電池質量與電池體積之比得到電池平均密度
根據式（2） – 式（5）得到電池相關的熱物性參數，液冷板和下殼體的材料為鋁，導熱墊的材料為硅膠，冷卻液的材料為50% 乙二醇水溶液，上殼體為保溫材料,熱管理系統中各種材料物性參數如表1 所示。
2 仿真模型建立及分析
2.1 物理模型
某商用車方形動力電池，其單體容量為173 Ah，額定電壓為3.22 V，標稱內阻為0.70 Ω，外形尺寸41 mm×174 mm×205 mm。根據電池產熱速率模型計算，1 C 放電（表示放電電流的數值是額定容量的1 倍），電流173 A，電池組是由90 個單體電池組成，電池組產熱功率約為2 kW。電池包簡化模型由電池組、液冷板、導熱墊、殼體組成。電池組是由9 個電池模組（從左至右電池模組1 到電池模組9）組成，每個電池模組單元共有10 個磷酸鐵鋰單體電池，圖1 為簡化的電池包幾何模型。
液冷板是間接接觸式液冷系統的重要部件，一般安裝于電池包底部，通過與電池單體的大面積接觸吸收電池單體產生的熱量，液冷板吸收的熱量再通過液冷板流道內的冷卻液將熱量帶走。因此，合理的液冷板結構對電池組的散熱性能有著至關重要的作用。優化前的模型1為等長直流道液冷板，作者前期研究分析表明，該型冷板存在外側流道冷卻液流量明顯大于內側冷卻液流量，各流道流量分配不均勻的弊端，導致液冷板溫度分布不均勻，如圖5a 所示，進而使得電池組散熱不均勻。
展開 電機怎么冷卻的?解剖給你看！
普通汽車包括新能源汽車的防凍液是乙二醇的水溶液，在同等溫度下的比熱容略低于純水，但還是要比空氣高很多。
————————————新能源汽車的電機水冷系統通常不是獨立的，而是和電池包，以及電控系統的冷卻，形成一個完整的熱管理系統。在電機殼體的內部，也有類似于內燃機缸體內部那樣的水道，冷卻液通過水泵的驅動在中間流動，從而達到散熱效果。
當然，水冷系統要兼顧電池包和驅動電機兩方面的冷卻，有的熱管理系統還和空調、電控系統等相連，這樣涉及到多個子系統，在設計方面就比較復雜了。
但是，由于水冷的使用效果確實很好，所以現在相當多的主流電動車，無論是幾十馬力的代步車，還是使用大功率驅動電機的車型，基本上都采用水冷系統來為驅動電機散熱。
水冷系統還有個好處就是可以統籌使用車上的熱量，實現更好的熱管理。比如有些車型的設計就將電機散發的熱量為電池組保溫。在冬季對于新能源車型來說，還是非常有用的——畢竟靠電池組自己的加溫，損耗非常大。
隨著技術的進步，不但電機外側的定子可以冷卻，內部的轉子也可以增加水套進行冷卻，進一步提升了熱管理的效率。
變速箱的電機，也可以用油冷優勢：結構緊湊，和變速箱等通盤設計，散熱效率高不足：不方便回收利用熱量油冷就和傳統燃油車的發動機、變速箱的冷卻方式差不多了，通常來說，這種方式的冷卻效率還是比較高的。而且這個時候，電機冷卻和變速箱的冷卻在一起，也有利于結構的緊湊化，不用單獨設計布置機油泵等零部件。目前，這種冷卻方式一般應用于插電式混合動力車型，特別是P2和P2.5結構。
但是油冷和風冷一樣，它們最后需要把熱量散發掉。所以電機產生的熱量，是不能回收利用的。
展開 
電機怎么冷卻的?解剖給你看！
普通汽車包括新能源汽車的防凍液是乙二醇的水溶液，在同等溫度下的比熱容略低于純水，但還是要比空氣高很多。
————————————新能源汽車的電機水冷系統通常不是獨立的，而是和電池包，以及電控系統的冷卻，形成一個完整的熱管理系統。在電機殼體的內部，也有類似于內燃機缸體內部那樣的水道，冷卻液通過水泵的驅動在中間流動，從而達到散熱效果。
當然，水冷系統要兼顧電池包和驅動電機兩方面的冷卻，有的熱管理系統還和空調、電控系統等相連，這樣涉及到多個子系統，在設計方面就比較復雜了。
但是，由于水冷的使用效果確實很好，所以現在相當多的主流電動車，無論是幾十馬力的代步車，還是使用大功率驅動電機的車型，基本上都采用水冷系統來為驅動電機散熱。
水冷系統還有個好處就是可以統籌使用車上的熱量，實現更好的熱管理。比如有些車型的設計就將電機散發的熱量為電池組保溫。在冬季對于新能源車型來說，還是非常有用的——畢竟靠電池組自己的加溫，損耗非常大。
隨著技術的進步，不但電機外側的定子可以冷卻，內部的轉子也可以增加水套進行冷卻，進一步提升了熱管理的效率。
變速箱的電機，也可以用油冷優勢：結構緊湊，和變速箱等通盤設計，散熱效率高不足：不方便回收利用熱量油冷就和傳統燃油車的發動機、變速箱的冷卻方式差不多了，通常來說，這種方式的冷卻效率還是比較高的。而且這個時候，電機冷卻和變速箱的冷卻在一起，也有利于結構的緊湊化，不用單獨設計布置機油泵等零部件。目前，這種冷卻方式一般應用于插電式混合動力車型，特別是P2和P2.5結構。
但是油冷和風冷一樣，它們最后需要把熱量散發掉。所以電機產生的熱量，是不能回收利用的。
展開 范立云等：二次流蛇形通道鋰離子電池散熱性能
液冷板內冷卻液為50%乙二醇水溶液，入口為速度入口邊界條件，為0.1 m/s，流動狀態為層流。出口為壓力出口，為1atm(101325 Pa)。液冷板為鋁。
2.3 網格和時間步長無關性驗證
在仿真計算中，計算結果的精度離不開網格數量和時間步長的影響。網格數量越多，計算時間越長，計算精度也越高。時間步長越小，同樣面臨著更長的計算時間。為同時滿足計算精度和計算時間，對傳統蛇形液冷板液冷電池模組和二次流蛇形液冷板液冷電池模組進行網格和時間步長無關性驗證。圖2為傳統蛇形流道的網格無關性驗證圖，從圖中可以看到，隨著網格數量達到10160521，即圖中所標紅點處，網格數量繼續增加，液冷板的壓降△
P和電池模組的最高溫度
T
max基本不再有變化。表2為傳統蛇形流道的時間步長無關性驗證表，從表中看到時間步長從1 s增加到20 s，各時間步長的仿真模型的液冷板壓降的誤差始終在0.01%以下，電池模組的最高溫度誤差始終在0.1%內。最終選擇20 s的時間步長進行仿真。使用同樣的驗證方法，得到二次流蛇形液冷板電池模組的網格數量為10051731，時間步長為20 s。
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