電池系統加熱的案例
電動汽車動力電池系統加熱方法研究進展
但在電動汽車應用中，由于為數百上千只電池串并聯，電池包內部各電池溫度存在差異，由于加熱為電池內部自行控制，會造成有些電池加熱時間長，有些電池加熱時間短，從而加大單體電池之間荷電量的不一致性，所以對電池組內部的溫度一致性、電池系統的均衡等方面提出了更高的要求。在電池組低溫貯存和車輛駐停期間，還有可能造成電池組電量完全放空甚至過放電，影響電池組性能和壽命。
1.3 其他
某些情況下，有利用低溫下電芯內阻較高的特點，通過負載以小電流對電池組進行放電的形式產生熱量加熱，但通常加熱效率較低，加熱時間長，實際應用較少。
2 外部加熱系統
外部加熱方式相對比較多，結構設計也有比較大的差別，但總體上應當滿足：
(1)成本低；(2)能效高；(3)安全可靠；(4)壽命長；(5)溫度一致性好，小于5℃，最佳小于3℃；(6)與車輛設計匹配，包括與電芯結構、電池箱結構、系統參數及車載充電機等參數的匹配性等。
外部加熱相對安全，容易實現，但能效低，加熱時間長。部分外部加熱還需與電池組在高溫下的散熱、低溫下的保溫等結合起來設計。外部加熱按熱量傳導介質分，主要有以下幾種方法：熱風加熱、液體加熱、加熱板或加熱膜加熱等。
2.1 熱風加熱
熱風加熱有兩種方式：一是引入外部熱風，這種方式對電池箱及管道等的密封性要求比較高，而且熱量散失比較大，能量效率直接與氣體流速、進出風口溫度等有關，但這種方式電池箱內若產生有害氣體可以直接排出，并且可以同時作為散熱系統；二是在電池箱內部熱風循環，配合其他加熱裝置(如PTC加熱器)，加熱器通電產生熱量，風扇將吹向散熱器形成熱氣流，在電池箱內部形成熱空氣內循環。王發成等試驗了用空氣進行電加熱電池組的試驗，證明是一種有效方法，從－15℃加熱到電池表面0℃，僅用了21min。
展開 基于電動汽車電池加熱器的控制方法優化
目前電池的加熱方式主要分為內部加熱和外部加熱兩種。內部加熱主要包含高低頻交流電加熱和電池內部放電加熱，加熱方式主要通過電池內部的化學反應產生熱量直接對電池進行加熱，該方式加熱效率高，能耗低，但是對電池自身性能要求高且控制復雜。
外部加熱主要包括熱風加熱、液體加熱、加熱膜加熱和外置加熱器（PositiveTemperatureCoefficient，PTC）加熱，加熱方式通過外部加熱組件產生熱量，從外部對電池進行加熱，該方式能效低，加熱時間長，但是加熱簡單，更加安全實用。
本文采用的是外部加熱的方法，通過PTC將水溫加熱到較高的溫度，加熱后的熱水流經電池內部，與電池進行熱交換實現電池的加熱功能。本文將針對PTC的特性進行研究，并提出一種PTC的控制方法實現電池低溫加熱的功能，從而提升整車的動力性和續航能力。
1、電池低溫加熱系統介紹本文以某款純電動汽車為研究對象，該車型的電池加熱系統主要由動力電池、加熱器PTC、水泵、PTC水溫傳感器以及相關的管路組成，見圖1。動力電池采用一款容量為170Ah的三元鋰離子電池，在檢測到電池的溫度低于一定值后進入低溫加熱模式，請求PTC工作，通過調節PTC的不同加熱檔位將PTC的水溫控制在目標溫度區間，在PTC工作的同時請求水泵運轉提供7L/min的流量，使冷卻液流經電池內部與電池進行熱量交換實現電池的加熱功能。
本系統的核心是通過控制PTC工作將水溫加熱到一個目標溫度值并維持在目標值附近。本文設定的加熱目標溫度區間是45-50℃，設定的目標值過低會導致加熱效率過低，設置過高會導致電池內部溫差過大，通過請求PTC以不同的檔位進行加熱來維持冷卻液在目標溫度區間內。2、PTC介紹2.1 PTC檔位介紹PTC加熱器，是一類以鈦酸鋇（BaTiO3）鈦酸鍶（SrTiO3），鈦酸鉛（PbTiO3）為基本組成的半導體陶瓷。
展開 動力電池熱管理系統性能試驗方法
3.3 主動式熱管理系統 active thermal management systems
基于熱傳導、熱輻射、熱對流等熱量傳輸原理，使用耗能部件消耗能量完成熱量輸入輸出交換的系統。主動式熱管理系統包括主動空氣冷卻加熱系統和主動液體冷卻加熱系統兩種，根據需要采用流體串行流動和并行流動兩種方式實現熱交換。
3.4 主動式空氣冷卻加熱系統Active Air Cooling and Heating Systems
又稱風冷系統，利用空氣作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的系統。該系統通常使用風扇和管道完成空氣在電池系統內的流動，分為直接接觸式和間接接觸式兩種。空氣可以從電池系統外部進入并排出電池系統外，也可以在電池系統內部循環實現電池冷卻或加熱功能；若空氣僅在電池內部循環，則電池系統內部通常需要有空氣冷卻裝置（通常為空調蒸發器）、空氣加熱裝置和空氣循環風扇。該類系統通常適用于單體產熱量小于10W的電池。
3.5 主動式液體冷卻加熱系統Active Liquid Cooling and Heating Systems
又稱液冷系統，利用冷卻液作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的系統。該系統通常使用水泵和管道完成冷卻液在電池系統內的流動，分為直接接觸式和間接接觸式兩種。冷卻液可以通過低溫散熱器冷卻加熱，也可以通過整車冷卻系統內的冷卻器冷卻和加熱器加熱。該類系統通常適用于單體產熱量小于20W的電池。
3.6 制冷劑式冷卻系統 Refrigerant Cooling Systems
又稱氣液相變冷卻系統，利用制冷劑作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的間接接觸式系統，也可稱為冷媒直冷系統。該系統通常與整車空調系統集成。該類系統通常適用于單體產熱量小于35W的電池。
展開 動力電池熱管理系統性能試驗方法
3.3 主動式熱管理系統 active thermal management systems
基于熱傳導、熱輻射、熱對流等熱量傳輸原理，使用耗能部件消耗能量完成熱量輸入輸出交換的系統。主動式熱管理系統包括主動空氣冷卻加熱系統和主動液體冷卻加熱系統兩種，根據需要采用流體串行流動和并行流動兩種方式實現熱交換。
3.4 主動式空氣冷卻加熱系統 Active Air Cooling and Heating Systems
又稱風冷系統，利用空氣作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的系統。該系統通常使用風扇和管道完成空氣在電池系統內的流動，分為直接接觸式和間接接觸式兩種。空氣可以從電池系統外部進入并排出電池系統外，也可以在電池系統內部循環實現電池冷卻或加熱功能；若空氣僅在電池內部循環，則電池系統內部通常需要有空氣冷卻裝置（通常為空調蒸發器）、空氣加熱裝置和空氣循環風扇。該類系統通常適用于單體產熱量小于10W的電池。
3.5 主動式液體冷卻加熱系統 Active Liquid Cooling and Heating Systems
又稱液冷系統，利用冷卻液作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的系統。該系統通常使用水泵和管道完成冷卻液在電池系統內的流動，分為直接接觸式和間接接觸式兩種。冷卻液可以通過低溫散熱器冷卻加熱，也可以通過整車冷卻系統內的冷卻器冷卻和加熱器加熱。該類系統通常適用于單體產熱量小于20W的電池。
3.6 制冷劑式冷卻系統 Refrigerant Cooling Systems
又稱氣液相變冷卻系統，利用制冷劑作為熱量交換載體控制分配動力電池系統內部溫度的間接接觸式系統，也可稱為冷媒直冷系統。該系統通常與整車空調系統集成。該類系統通常適用于單體產熱量小于35W的電池。
展開 
解讀小鵬汽車：電池預加熱技術
電池溫度影響行駛里程
實際上，低溫也同樣帶來電池的放電能力降低。較低的電池溫度，完全抑制了電池的放電能力，影響的不僅僅是續航里程，甚至車輛的動力性，能量回收等。
我們以常見的鋰離子電池為例：
鋰離子電池工作原理本質上是內部正負極與電解液之間的氧化還原反應，在低溫下電極表面活性物質嵌鋰反應速率減慢、活性物質內部鋰離子濃度降低，這將引起電池平衡電勢降低、內阻增大、放電容量減少，極端低溫情況甚至會出現電解液凍結、電池無法放電等現象，極大的影響電池系統低溫性能，造成電動汽車動力輸出性能衰減和續駛里程減少。
此外，在低溫環境下充電容易在負極表面形成鋰沉積，金屬鋰在負極表面積累會刺穿電池隔膜造成電池正負極短路，威脅電池使用安全，電動汽車電池系統低溫充電安全問題極大的制約了電動汽車在寒冷地區的推廣。
鋰電池內部反應過程示意圖
有沒有一種技術可以緩解上面的問題？
通過以上信息可以看到，新能源汽車在沒有電池熱管理或者熱管理做的不好的情況下，對電動車的性能影響有多大。當然，隨著技術的發展，現在的電動汽車，基本上都有電池熱管理系統。而電池的熱管理系統的最終目的，簡單的說，就是為了讓電池的溫度盡量處于最適宜它的工作溫度。
電池熱管理的必要性取決于車輛選用的不同的電池類似，以及不通電池的發熱率、能量效率和性能對溫度的敏感性。熱管理包括升溫和降溫，同樣重要。電池預加熱技術，是電池熱管理中的重要組成部分，是為了讓電池在溫度較低時，可以快速將電池溫度上升到最佳工作溫度的技術。
通常來說，包括這樣幾種主流的電池加熱方式：
電池自然發熱加熱
利用電池自身工作，放電或充電時，產生的熱量，來提高電池的溫度。這種方式加熱，效果慢，有時候往往車都用完了，電池溫度還沒上來。
展開 刀片電池系統的拆解2 電池管理系統設計
7月份寫了這篇文章《刀片電池系統的拆解1 電子電氣設計》，今天接著梳理一下電池管理系統。我盡量客觀地分享，歡迎大家在留言區暢所欲言。
一、刀片電池系統的采樣線路
（1）從整體的基本線路連接來看，刀片電池系統設計的出發點，是在電芯層面提高集成效率，也正是這樣，比亞迪似乎把CMU這個部件當導線來用，如下圖所示。
圖1 EV的刀片系統在采樣系統環節省略了采樣線
這個電池系統由于長度很長，用了大量的PCB來實現連接的功能（每塊CMU有22個采樣點，可實現11節電池的采樣），由于刀片電池是多節串聯，所以使用的CMU是根據總電量和串數進行調節的。
圖2 CMU的情況
（2）CMU的設計
下面有一張圖，CMU通過激光焊接的方式固定在了電芯的輸出極上面，也達到了把CMU支撐起來的效果。整塊板主要包含AFE和菊花鏈的芯片。在這里最重要的是，比亞迪把均衡電路給干掉了，沒有放電電阻、沒有控制放電電阻的三極管。只保留輸入的濾波電路和通信電路。這個CMU的設計，有幾點特殊的地方：
均衡電路的設計
似乎也沒有電芯溫度的采樣，只靠AFE的板載溫度傳感器來替代
備注：這個可以大家一起來討論下，從長期的演進來看，BMS不帶均衡可以么？比亞迪在三元版本的產品中還是帶著均衡電路的，到了刀片電池的版本
圖3 刀片電池系統的CMU
二、主控電路
我目前找到的資料顯示，刀片電池系統主要分兩個版本，分別為3連接器和4連接器。兩個版本相同的部分是：CMU通信電路接口、對外通信控制接口、兩個繼電器控制和電流Shunt的接口三部分。
展開 研究表明：利用燃料電池產生的廢熱 可以解決汽車內部加熱問題
使用電加熱元件可能導致能耗過高，影響傳統電動車輛的續航里程。那么，是否可以使用燃料電池產生的廢熱來加熱客艙呢？
（圖片來源：myFC）
據外媒報道，myFC公司以這些問題為出發點，與輕型電動運輸車輛制造商Inzile、鋁業公司Gr?nges AB、熱調節解決方案系統供應商APR Technologies AB以及電動傳動系統開發商Abtery AB ，共同參與HYFCBAT可行性研究項目。該研究由瑞典戰略車輛研究計劃FFI共同資助。
基于現實的模擬研究表明，可以使用燃料電池產生的廢熱，來加熱卡車駕駛艙，并且不會產生不必要的電力損失。myFC的首席技術官 Sebastian Weber表示：“通過所開發的模型，可以驗證所選電池的容量和燃料電池的功率足以滿足要求。在低溫條件下，利用廢能加熱車輛駕駛艙，可將燃料電池的效率提高到75%。”
事實上，燃料電池在運行過程中產生能量，同時也產生熱量，這些熱量可用于其他目的。Weber表示：“在寒冷天氣中，使用燃料電池的廢熱，不會影響車輛續航里程，相反會提高車輛效率。”
在該項目中，研究人員基于真實駕駛周期，分析了Inzile的最后一英里交付車輛（ Last Mile Delivery vehicle）。在這些車輛中，混合燃料電池和電池系統的尺寸已標定，并設計了熱系統，以滿足加熱和冷卻需求。
據介紹，此項研究提供了如何實施和控制混合燃料電池和電池解決方案的良好規范，以及常規熱系統，該系統可以在寒冷天氣下使用，而不會影響續航里程。
展開 淺淡電動汽車電池系統熱管理技術
液冷式系統往往要求更復雜的更加嚴苛的結構設計以防止液態制冷劑的泄漏以及保證電池包內電池單體之間的均勻性，而液冷系統的復雜結構也使得整套散熱系統變得十分笨重，不僅增加整車的重量，使得整車的負擔大大增加，而且同時由于其結構的復雜性及高密封性使得液冷系統的維護和保養相對困難，維護成本也相應增加。液冷系統圖 動力電池包液冷結構散熱方式 特斯拉電池包液冷散熱圖 相變材料式散熱系統相變材料式散熱系統是以相變材料作為傳熱介質，利用相變材料在發生相變時可以儲能與放能的特性達到對動力電池低溫加熱與高溫散熱的效果。但相變材料的熱導率比較低，為了改變材料的固有缺陷，人們向相變材料中填充一些金屬材料，例如有些研究中將很薄的鋁板填充到相變材料中從而達到提高熱導率的目的。為了提高相變材料的熱導率，還有人提出了向相變材料中填充碳纖維、碳納米管等。 相變材料包裹電池式結構 熱管式散熱系統熱管作為一種高效的導熱原件，能夠快速高效地把熱能從一個地方輸送到另一個地方，也就是能夠把熱量快速有效地在兩個物體間進行傳輸。在電動汽車的熱管理系統中，國內外很多學者也把熱管這一導熱原件應用到動力電池的散熱中。與傳統的強制對流散熱系統相比，在引入熱管的散熱系統中，動力電池不僅能維持在正常工作的溫度范圍內，而且各電池單體之間也能夠保持溫度的均勻性，這是強制冷卻散熱系統所不能達到的效果。但其質量和體積過大，存在換熱極限。熱管冷卻 電動車電池加熱系統上面介紹了四種給電池散熱的方法，接下來將介紹一下為了使電池適應低溫環境的加熱方式。加熱系統主要由加熱元件和電路組成，其中加熱元件是最重要的部分。常見的加熱元件有可變電阻加熱元件和恒定電阻加熱元件，前者通常稱為PTC（positive temperature coefficient），后者則是通常由金屬加熱絲組成的加熱膜，譬如硅膠加熱膜、撓性電加熱膜等。
展開 用于電動汽車電池管理系統中的高精度溫濕度傳感器
在保證電池系統安全的設計過程中，除了電池單體特性、電池模組設計、電池包的結構和排氣設計以外，就要數電池管理系統最有主控性。由于電池組由多個電池串聯而成，其有效使用性能基于最薄弱的單個電池。電池的電量存在差異是由于制造過程中的化學失衡，在電池組中的位置（熱量變化）以及使用或壽命相關的改變。
電池電壓之間的差異指示系統層面電池的失衡。造成這種差異的原因至今仍在研究之中。充分了解這一點是非常重要的，因為它影響著電池組在電力輸出方面的持續時間，以及每個單體電池的可用壽命和電池組的使用壽命。
從鎳氫電池開始，電池由于其本身的特性，需要電池管理系統來管理，它也是新能源汽車整體架構中的要素之一。從總體來看，電池管理系統的主要目的是測量電池狀態、延長電池的使用壽命。電池管理系統的常見功能模塊根據初步劃分，也可以分為測量功能、狀態計算功能、系統輔助功能和通信與診斷。
溫度對電池的參數有著很大的意義，這里也是引起爭議的地方。在設計電池和模組的時候，電池內外的溫度差異、電池極耳和母線焊接處、模組內電池溫度差異和電池包內最大溫度差，這些參數在設計整個電池包的時候都是屬于已經進行先期控制了。BMS在設計溫度傳感器的放置點，以及放置多少溫度點和最后采集得到的溫度點表征整個電池包的運行情況，這里并不是BMS能管理的范疇。溫度檢測的精度也是頗有講究的，如在-40度的時候，檢測精度不需要特別高，因為使用電池系統本身就需要加熱，而在-10度～10度對電池性能有重大影響的區域，還有40度高溫臨近點，這些都是需要重點關心的區域。在設計的過程中，可以用上拉電阻、濾波電阻和溫度傳感器的本身的數值進行蒙特卡羅分析。
電池包的往往僅在單體這一層級做并聯(最極端的是特斯拉的小電池的75個并聯)，電池包內的單體串聯給整車提供電能，所以一般只需要測量一個電流。
展開 【5月24-27日 北京】新能源系統電池結構與熱分析工程項目案例專題
25個實例模型課程中人手一機操作指導
1、新能源汽車動力鋰電池結構安全性能仿真
案例01：車輛極限行駛工況下電池包強度分析案例
案例02：電池包振動特性仿真案例（基于GB/T31467.3-2015振動測試）
案例03：電池包擠壓仿真案例（基于GB/T31467.3-2015擠壓測試）
案例04：電池模組擠壓仿真案例（基于GB/T31467.3-2015擠壓測試）
案例05：電池包機械沖擊仿真案例（基于GB/T31467.3-2015機械沖擊測試）
案例06：車輛碰撞工況下電池包強度仿真案例（基于GB/T31467.3-2015模擬碰撞測試）
案例07：電池包跌落仿真案例（基于GB/T31467.3-2015跌落測試）
2、新能源汽車動力鋰電池熱管理性能仿真
案例08：電池模組瞬態熱分析案例
案例09：電池包瞬態熱分析案例
案例10：電池包自然散熱分析案例
案例11：電池包強制風冷散熱分析案例
案例12：電池模組電熱耦合仿真案例
案例13：電池包水冷壁流場仿真案例
案例14：電池包冷卻系統匹配案例
案例15：電池包加熱系統匹配案例
3、儲能系統鋰電池結構安全性能仿真
案例16：電池包振動仿真案例（基于UN38.3測試標準）
案例17：電池包機械沖擊仿真案例（基于UN38.3測試標準）
案例18：車輛極限行駛工況下的電池機架強度分析案例
案例19：電池機架振動仿真案例（基于公路運輸標準）
案例20：電池機架機械沖擊仿真案例（基于公路運輸標準）
案例21：電池機架吊裝工況強度分析案例
案例22：儲能集裝箱箱體吊裝工況強度分析案例
案例23：儲能集裝箱箱體吊裝時意外跌落仿真案例
4、儲能系統鋰電池熱性能仿真
案例24：電池包熱仿真案例
案例25：儲能系統熱仿真案例
展開 注塑機加熱系統檢修要點
溫度控制器是加熱電路的核心。它的準確性直接影響注塑產品質量，尤其對溫度要求較準的塑料非常重要，否則膠料就燒焦變色或燒傷。溫度控制器采集發熱筒的溫度信號，與設定溫度信號進行比較，通過溫度控制器進行控制，是否加溫或保溫。
熱電偶是采溫感應元件，應當安裝可靠，插入溫度檢測孔位置適當，熱電偶引導線連接也要牢固可靠。一般使用過程中，溫度控制表有一定誤差，可用溫度計測量來校核溫度控制精度，常用的膠料一般是誤差±10℃亦可使用。
溫度控制器最常見故障是控制失靈，主要是表內繼電器觸點燒毛、燒結使溫度失靈，溫度控制不準確。誤差范圍大由撥盤開關故障引起或溫度表內部集成電路性能變壞引起，還可由內部電路如穩壓二極管、電位器、精密電阻等故障引起。溫度表頭壞也導致失控。
檢修加熱電路，可由電源部分到發熱筒部分入手檢查，測量、調校電路以確定故障點及元器件，然后再更換損壞元器件最后再調試校正。更換元器件時要注意型號、形狀、規格及參數，尤其對熱電偶的分度號，發熱筒的功率以及并聯安裝等要注意。噴嘴加熱筒應盡量避免受到漏膠的損壞。
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脫硫脫硝裝置對焦爐加熱系統的影響
焦爐煙道吸力的穩定,對維護焦爐橫向加熱均勻,有效控制焦爐砌體嚴密性,提高焦炭質量,延長焦爐壽命起著重要作用。煙道吸力的大小將直接決定最終進入焦爐的空氣量,同時影響各燃燒分系統的壓力分布。
脫硫脫硝裝置改變了煙道吸力, 可能對焦爐加熱系統產生影響。對脫硫脫硝風機存在故障時如何保證焦爐加熱系統安全穩定運行進行了研究, 提出了保證焦爐安全穩定運行的措施。
隨著環保標準越來越嚴格, 焦化廠煙氣脫硫脫硝的非常重要。為了達到《煉焦化學工業污染物排放標準》中的排放限值, 減少SO2和NOx的排放, 需要對焦爐排放的煙氣進行處理。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置成為焦化廠必不可少的裝置。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置調試過程中出現了焦爐加熱系統不穩定的問題, 給生產帶來安全隱患, 所以要進行深入研究, 以保證焦爐加熱系統與煙氣脫硫脫硝裝置安全穩定運行。
1 焦爐加熱系統穩定的意義
穩定良好的加熱制度可以保證焦爐穩產、低耗和長壽。焦爐加熱是受多種因素影響的復雜過程, 焦爐操作、裝煤量、裝煤水分、煤氣溫度和組成、大氣溫度等都會影響焦餅成熟的均勻性。加熱用煤氣和空氣的穩定配比對加熱制度也至關重要, 穩定的煙道吸力是煤氣充分燃燒和避免中毒爆炸的必要條件。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置運行后, 焦爐煙道吸力由煙囪改為風機提供, 所以必須研究脫硫脫硝風機存在故障時對焦爐加熱系統的影響。
2 脫硫脫硝運行的重點關注問題
從可研階段開始, 通常主要關注脫硫脫硝技術的工藝原理、脫除效率、副產物及成本投資等情況。
在工藝方案的優化和焦爐加熱系統所需的吸力切換速度方面還有待改進, 選擇了SDS干法脫硫技術和焦爐煙道閘板插入方式。
展開 FEV采用“電池到模塊”方法 推出創新型高性能電池系統
蓋世汽車訊 6月10日，全球領先汽車和動力系統硬件和軟件開發服務供應商FEV采用“電池到模塊”（cell-to-module）的方法推出一種創新型高性能電池系統，可應用于混動汽車。除成本和封裝優化的T骨設計外，該模塊化、高度集成的概念系統還采用創新型主動母線冷卻技術，可實現最高功率密度。該電池系統功率密度高達2 kW/kg，能量為2 kWh，且重量僅為50kg時，可以提供功率100kW，因此可很好地為混動汽車提供支持。
（圖片來源：FEV）
帶集成冷卻功能的T骨結構
FEV和沃爾沃汽車公司示范并驗證了該電池概念。此概念基于中央、功能集成的T骨元件創建，可用于具有集成冷卻功能的電池機械結構，從而提供成本、重量和封裝均優化的模塊設計。
FEV集團首席執行官Stefan Pischinger教授表示：“該系統顯著減少了組件數量和組裝步驟。我們還為功能集成的T骨結構元件選擇了擠壓工藝，從而確保高度靈活性，并進一步推動降低成本。此外，該模塊采用緊湊設計，可堆疊多個模塊。”
電芯可通過導熱粘合劑連接到T骨結構的兩側。為使電芯與T骨載體電絕緣，還采用了粉末涂層。通過這種方式，該涂層和導熱粘合劑的層厚可使得冷卻劑和電池電芯間的熱接觸電阻達到最小。
為補償電池在T骨結構元件長度導致的電芯容差，以及使電池電芯外殼彼此絕緣，每個電池電芯間都會采用自粘壓縮泡沫。為了將電池組機械地固定到載體上，它們通過兩個端板被壓到一個既定長度，然后通過穿過端板的螺釘固定到T骨結構元件的端件上。
展開 某鋼廠二棒線及二高線加熱爐長路徑管道系統阻力計算 ￥15
本次模擬對象為某鋼廠二棒線及二高線加熱爐管道及除塵器，共2套系統：1）煤煙脫硫除塵系統；2）空煙脫硫除塵系統；煤煙系統中二棒加熱爐煤煙及2臺高線加熱爐煤煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經脫硫除塵后通過引風機排放；空煙系統中二棒加熱爐空煙及2臺高線加熱爐空煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經脫硫除塵后通過引風機排放。現采用CFD技術對上述兩套系統100%負荷及50%負荷時，各支管阻力、母管及脫硫除塵系統總阻力計算。
長路徑管路建模分析時，管路幾何建模簡化原則：保留關鍵特征（彎頭、閥門、變徑管），簡化次要結構（法蘭、小支管）。長直管段可用等效粗糙度代替詳細幾何（節約計算資源）。
網格要求：近壁區網格y+≈30~300（壁面函數法）或y+≤1（低Re數模型）。彎頭、閥門處加密網格（邊界層至少3層），直管段可適當粗化。
2、 計算模型及邊界條件
2.1 模型建立
根據圖紙進行三維建模，含3路進口管道及除塵器，模型如下：
圖1（a）煤煙系統三維模型
圖1（b）煤煙系統各監測面位置
圖2（a）空煙系統三維模型
圖2（b）空煙系統各監測面位置
2.2 邊界條件
計算參數如下，進口邊界條件為速度進口，各進口速度見下表。出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面，濾袋設定為多孔介質邊界。
展開 基于鋰電池冷空氣通道的相變材料被動電池熱管理系統的熱性能增強
在替代傳統車輛內燃機的現有選擇中，電力驅動的動力總成，包括電動機和機電電池似乎是最有前途的。
電池熱管理系統分為有源 TMS、無源 TMS 和混合 TMS。被動熱管理系統，如熱管或受益于相變材料 (PCM) 的系統，可以在不消耗任何能量的情況下控制電池溫度。然而，它們的冷卻能力有限，這意味著它們的可靠性不能滿足汽車傳熱工程師的要求。另一方面，利用主動式 TMS 可以達到更大的冷卻能力，但要達到這一目的，需要消耗大量能量。此外，創建均勻的溫度分布被認為是對這些 TMS 的大膽挑戰。在混合動力電池熱管理系統中，結合了主動和被動TMS的優點，并試圖盡可能地由另一方的角色來彌補缺點，然而，當前對這種電池熱管理系統的研究很少。
02
成果掠影
近期，伊朗科技大學汽車工程學院G.R. Molaeimanesh團隊研究出一種混合動力電池熱管理系統（BTMS），基于相變材料的主動熱管理系統（TMS）和被動TMS的組合(PCM) 將電池溫度保持在合適的范圍內，同時與被動 TMS 相比具有更好的冷卻效果，并且使用比主動 TMS 更少的能量。在整個研究中，該團隊對具有三種不同冷卻管道結構和三種不同冷氣流壓力差的九個案例進行了模擬和研究。結果表明，即使在最壞的情況下，溫度的升高也是安全的、可接受的，并且對于熱管理考慮來說足夠平穩。電池的最高溫度從未超過 314 K，顯示出所提出的混合 BTMS 的完美能力。此外，人們可以注意到入口空氣越強大流或通過 PCM 體積的冷卻管道越長，電池表面溫度越低。此外，在所有模擬情況下，電池模塊內電池的最大溫差不超過 1.6 °C，證明了所提出的混合 BTMS 在電池組內創造均勻溫度分布方面的出色能力。
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