新能源電池設(shè)計(jì)的案例
新能源汽車與新能源電池設(shè)計(jì)中的CAE仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，脫胎于傳統(tǒng)汽車的新能源汽車形式上與傳統(tǒng)汽車相近，內(nèi)部改變卻很多，由此產(chǎn)生巨大的優(yōu)化提升空間。在新興設(shè)計(jì)領(lǐng)域中高效使用高精度，高質(zhì)量，全面，統(tǒng)一的輔助設(shè)計(jì)工具能為企業(yè)技術(shù)帶來持續(xù)的高速發(fā)展。
行業(yè)難題
新能源汽車系統(tǒng)組成復(fù)雜，涉及到到電、磁、控制、機(jī)械、流體等不同的物理域；以及總體、機(jī)械、氣動(dòng)外形、電子電氣等不同設(shè)計(jì)部門。如何綜合考核各個(gè)關(guān)鍵部件的電磁、結(jié)構(gòu)、溫升等性能；如何綜合評估系統(tǒng)與部件的匹配性；如何在各個(gè)設(shè)計(jì)部門中協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)？上述問題涉及到橫向多域設(shè)計(jì)，又涉及縱向多層次設(shè)計(jì)，甚至需要綜合考慮流程與數(shù)據(jù)管理等問題。
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)均由高性能牽引電機(jī)提供扭力輸出，在仿真設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中涉及到流體、結(jié)構(gòu)、溫度、電磁和控制等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜多物理場問題。
新能源汽車動(dòng)力電池是一個(gè)全新的部件，在設(shè)計(jì)階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關(guān)。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續(xù)航里程。
整車級EMC測試標(biāo)準(zhǔn)主要限制定了車載發(fā)射器和車外輻射源工作時(shí)車輛的EMC性能。車內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機(jī)、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設(shè)計(jì)階段，則設(shè)計(jì)者需要付出更多的代價(jià)。
解決方案
針對新能源汽車的各個(gè)方面，安世亞太均提供統(tǒng)一、精準(zhǔn)的分析系統(tǒng)和解決方案。
展開 新能源汽車與新能源電池設(shè)計(jì)中的CAE仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，脫胎于傳統(tǒng)汽車的新能源汽車形式上與傳統(tǒng)汽車相近，內(nèi)部改變卻很多，由此產(chǎn)生巨大的優(yōu)化提升空間。在新興設(shè)計(jì)領(lǐng)域中高效使用高精度，高質(zhì)量，全面，統(tǒng)一的輔助設(shè)計(jì)工具能為企業(yè)技術(shù)帶來持續(xù)的高速發(fā)展。
行業(yè)難題
新能源汽車系統(tǒng)組成復(fù)雜，涉及到到電、磁、控制、機(jī)械、流體等不同的物理域；以及總體、機(jī)械、氣動(dòng)外形、電子電氣等不同設(shè)計(jì)部門。如何綜合考核各個(gè)關(guān)鍵部件的電磁、結(jié)構(gòu)、溫升等性能；如何綜合評估系統(tǒng)與部件的匹配性；如何在各個(gè)設(shè)計(jì)部門中協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)？上述問題涉及到橫向多域設(shè)計(jì)，又涉及縱向多層次設(shè)計(jì)，甚至需要綜合考慮流程與數(shù)據(jù)管理等問題。
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)均由高性能牽引電機(jī)提供扭力輸出，在仿真設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中涉及到流體、結(jié)構(gòu)、溫度、電磁和控制等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜多物理場問題。
新能源汽車動(dòng)力電池是一個(gè)全新的部件，在設(shè)計(jì)階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關(guān)。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續(xù)航里程。
整車級EMC測試標(biāo)準(zhǔn)主要限制定了車載發(fā)射器和車外輻射源工作時(shí)車輛的EMC性能。車內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機(jī)、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設(shè)計(jì)階段，則設(shè)計(jì)者需要付出更多的代價(jià)。
解決方案
針對新能源汽車的各個(gè)方面，安世亞太均提供統(tǒng)一、精準(zhǔn)的分析系統(tǒng)和解決方案。
展開 新能源汽車與新能源電池設(shè)計(jì)中的CAE仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，脫胎于傳統(tǒng)汽車的新能源汽車形式上與傳統(tǒng)汽車相近，內(nèi)部改變卻很多，由此產(chǎn)生巨大的優(yōu)化提升空間。在新興設(shè)計(jì)領(lǐng)域中高效使用高精度，高質(zhì)量，全面，統(tǒng)一的輔助設(shè)計(jì)工具能為企業(yè)技術(shù)帶來持續(xù)的高速發(fā)展。
行業(yè)難題
新能源汽車系統(tǒng)組成復(fù)雜，涉及到到電、磁、控制、機(jī)械、流體等不同的物理域；以及總體、機(jī)械、氣動(dòng)外形、電子電氣等不同設(shè)計(jì)部門。如何綜合考核各個(gè)關(guān)鍵部件的電磁、結(jié)構(gòu)、溫升等性能；如何綜合評估系統(tǒng)與部件的匹配性；如何在各個(gè)設(shè)計(jì)部門中協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)？上述問題涉及到橫向多域設(shè)計(jì)，又涉及縱向多層次設(shè)計(jì)，甚至需要綜合考慮流程與數(shù)據(jù)管理等問題。
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)均由高性能牽引電機(jī)提供扭力輸出，在仿真設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中涉及到流體、結(jié)構(gòu)、溫度、電磁和控制等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜多物理場問題。
新能源汽車動(dòng)力電池是一個(gè)全新的部件，在設(shè)計(jì)階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關(guān)。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續(xù)航里程。
整車級EMC測試標(biāo)準(zhǔn)主要限制定了車載發(fā)射器和車外輻射源工作時(shí)車輛的EMC性能。車內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機(jī)、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設(shè)計(jì)階段，則設(shè)計(jì)者需要付出更多的代價(jià)。
解決方案
針對新能源汽車的各個(gè)方面，安世亞太均提供統(tǒng)一、精準(zhǔn)的分析系統(tǒng)和解決方案。
展開 汽車專題第二期 |新能源汽車—電池篇（二）
技術(shù)鄰?fù)瞥銎噷ｎ}合集，包含新能源汽車專題、自動(dòng)駕駛專題、輕量化專題、底盤專題等一系列專題，精心整理，便于大家的觀看。
本期為新能源汽車專題之電池篇，里面有優(yōu)質(zhì)文章、免費(fèi)視頻、最新文檔，快看看有沒有大家感興趣的內(nèi)容吧！
文章
1.
CAE技術(shù)在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池振動(dòng)疲勞性能上的應(yīng)用
主要內(nèi)容：電池包振動(dòng)疲勞分析、輸入?yún)?shù)、模態(tài)與頻響、優(yōu)化分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及驗(yàn)證、結(jié)論...
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1823222
2.
CAE技術(shù)在電池領(lǐng)域的應(yīng)用
主要內(nèi)容：靜剛度分析、動(dòng)剛度分析、隨機(jī)振動(dòng)分析、上蓋承重度分析、靜態(tài)擠壓分析、滑車試驗(yàn)、碰撞安全、電池包跌落、電池包翻轉(zhuǎn)、底部球擊、電池包散熱分析...
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1823225
3.
新能源汽車與新能源電池設(shè)計(jì)中的CAE仿真技術(shù)應(yīng)用
主要內(nèi)容：鋰電池的散熱、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析、電機(jī)本體設(shè)計(jì)、EMC/EMI電磁兼容和干擾分析...
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1823227
4.
展開 
新能源汽車與新能源電池設(shè)計(jì)中的CAE仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業(yè)發(fā)展迅速，脫胎于傳統(tǒng)汽車的新能源汽車形式上與傳統(tǒng)汽車相近，內(nèi)部改變卻很多，由此產(chǎn)生巨大的優(yōu)化提升空間。在新興設(shè)計(jì)領(lǐng)域中高效使用高精度，高質(zhì)量，全面，統(tǒng)一的輔助設(shè)計(jì)工具能為企業(yè)技術(shù)帶來持續(xù)的高速發(fā)展。
行業(yè)難題
新能源汽車系統(tǒng)組成復(fù)雜，涉及到到電、磁、控制、機(jī)械、流體等不同的物理域；以及總體、機(jī)械、氣動(dòng)外形、電子電氣等不同設(shè)計(jì)部門。如何綜合考核各個(gè)關(guān)鍵部件的電磁、結(jié)構(gòu)、溫升等性能；如何綜合評估系統(tǒng)與部件的匹配性；如何在各個(gè)設(shè)計(jì)部門中協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)？上述問題涉及到橫向多域設(shè)計(jì)，又涉及縱向多層次設(shè)計(jì)，甚至需要綜合考慮流程與數(shù)據(jù)管理等問題。
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)均由高性能牽引電機(jī)提供扭力輸出，在仿真設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中涉及到流體、結(jié)構(gòu)、溫度、電磁和控制等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜多物理場問題。
新能源汽車動(dòng)力電池是一個(gè)全新的部件，在設(shè)計(jì)階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關(guān)。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續(xù)航里程。
整車級EMC測試標(biāo)準(zhǔn)主要限制定了車載發(fā)射器和車外輻射源工作時(shí)車輛的EMC性能。車內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機(jī)、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設(shè)計(jì)階段，則設(shè)計(jì)者需要付出更多的代價(jià)。
解決方案
針對新能源汽車的各個(gè)方面，安世亞太均提供統(tǒng)一、精準(zhǔn)的分析系統(tǒng)和解決方案。
展開 【9月13-14日 北京】新能源動(dòng)力電池全壽命設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)高級培訓(xùn)班
新能源動(dòng)力電池全壽命設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)高級培訓(xùn)班
一、培訓(xùn)背景：
新能源汽車的關(guān)鍵在于取代燃油的新的能源成功的使用。我國十幾年發(fā)展新能源汽車的實(shí)踐證明，動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全和精準(zhǔn)管理關(guān)系到新能源汽車的成敗。事實(shí)上，新能源汽車出現(xiàn)的故障將近有一半來自于動(dòng)力電池，電動(dòng)汽車的安全直接或間接與動(dòng)力電池有關(guān)。
目前純電動(dòng)汽車還不能令人滿意的地方，例如，車輛續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長、電池衰減快、電池安全問題，這是卡關(guān)的地方。而這些問題直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的用戶滿意度。因此，把電池系統(tǒng)做好，可以緩解這些問題，是解決這兩個(gè)問題的必由之路。
今后國家要求新生產(chǎn)的電動(dòng)汽車不但能夠無故障地上路，還需要滿足一定的里程-電池容量比例指標(biāo)。這就要求電池系統(tǒng)全壽命周期滿足安全性、可靠性、控制精準(zhǔn)性等。隨著國家補(bǔ)貼退坡,雙積分政策的推出,電動(dòng)汽車退役電池的梯次利用,給電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的運(yùn)營模式及研發(fā)提出了創(chuàng)新的要求.通過采用車電分離模式,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池共享，并考慮電池包梯次利用的設(shè)計(jì)問題。
為了提升對電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力與滿足節(jié)能減排的國家政策，特邀請汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)領(lǐng)域資深專家為本次培訓(xùn)系統(tǒng)授課，介紹動(dòng)力電池全壽命設(shè)計(jì)的方法、流程，動(dòng)力電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)及評價(jià)方法、換電電池系統(tǒng)核心技術(shù)等內(nèi)容。同時(shí)針對現(xiàn)場提出的相關(guān)問題分享演講者在此方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。
二、講師介紹：
資深專家：具有14年以上新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)、BMS、VCU及功能安全開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，主要完成ISG混合動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS控制策略開發(fā)、電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車換電電池系統(tǒng)開發(fā)、混合動(dòng)力電池系統(tǒng)仿真分析、全氣候動(dòng)力電池系統(tǒng)開發(fā)、國內(nèi)首款量產(chǎn)乘用車換電電池系統(tǒng)開發(fā)，承擔(dān)系統(tǒng)開發(fā)、關(guān)鍵算法開發(fā)。在汽車工程等核心期刊發(fā)表多篇電池系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)論文。申請電池系統(tǒng)相關(guān)發(fā)明專利30多篇，已獲得10篇以上發(fā)明授權(quán)。
展開 干貨‖新能源動(dòng)力電池全壽命設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)系列一
干貨‖新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)帶載工況的電磁兼容仿真-測試與設(shè)計(jì)研究
干貨‖新能源被動(dòng)安全設(shè)計(jì)-車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略篇
干貨‖新能源被動(dòng)安全設(shè)計(jì)-嚴(yán)苛道路工況研究篇
干貨‖GBI-31467-2015電池包系列
干貨‖新能源被動(dòng)安全設(shè)計(jì)-設(shè)備防護(hù)要求篇
干貨‖H863碰撞傳感器布置
干貨‖新能源被動(dòng)安全設(shè)計(jì)-設(shè)備布置篇
干貨‖新能源被動(dòng)安全設(shè)計(jì)-法規(guī)介紹篇
干貨‖F(xiàn)MVSS 305-電動(dòng)車輛—電解液溢出及電擊保護(hù)
干貨‖總裝液體加注工藝及新產(chǎn)品驗(yàn)證工作交流
干貨‖總裝電檢工藝及新產(chǎn)品驗(yàn)證工作交流
干貨‖總裝檢測線工藝及新產(chǎn)品驗(yàn)證工作交流
干貨‖自動(dòng)駕駛的開發(fā)與驗(yàn)證127頁干貨分享
干貨‖整車異響新產(chǎn)品驗(yàn)證工作交流
干貨‖智能網(wǎng)聯(lián)汽車概述
干貨‖整車異響開發(fā)與控制
干貨‖整車試驗(yàn)認(rèn)證
干貨‖整車商品性（綜合）主觀評價(jià)
干貨‖整車輪胎NVH開發(fā)
干貨‖整車開發(fā)流程& BOP、MR流程
干貨‖懸架系統(tǒng)模擬方法
干貨
展開 新能源車型電池包熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)影響因素
，也是電動(dòng)汽車性能穩(wěn)定性以及耐久可靠性的基礎(chǔ)?通過耐久可靠性試驗(yàn)并將其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷以及設(shè)計(jì)過程應(yīng)考慮的因素?為熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)?
本人對新能源汽車有免費(fèi)資料分析公眾號：新能源汽車熱管理仿真技術(shù)，關(guān)注回復(fù)“1”，可領(lǐng)取更多熱管理方面資料。
新能源汽車講解丨動(dòng)力電池(PACK)的設(shè)計(jì)
新能源汽車講解丨動(dòng)力電池(PACK)的設(shè)計(jì)
新能源汽車講解丨動(dòng)力電池(PACK)的設(shè)計(jì)
新能源汽車講解丨動(dòng)力電池(PACK)的設(shè)計(jì)
新能源動(dòng)力電池熱管理方案設(shè)計(jì)
車輛預(yù)熱，電池包進(jìn)入工作狀態(tài)以后，電池自身會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不是極寒環(huán)境以及沒有長時(shí)間停車的需要，則電池包運(yùn)行溫度可以依靠自身發(fā)熱維持。
如下圖是在下箱體內(nèi)腔，無結(jié)構(gòu)件安裝區(qū)域覆蓋保溫材料；外部底部噴涂3mm的PVC裝甲。
電池熱管理CFD仿真
鋰電池Pack設(shè)計(jì)中往往會(huì)借助熱流體仿真分析來輔助工程師完成pack熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，可對Pack、模組或電池進(jìn)行熱場仿真分析，電池熱管理仿真流程主要基于產(chǎn)品數(shù)模對其進(jìn)行必要的簡化（前處理），再對數(shù)模進(jìn)行離散處理（劃分網(wǎng)格），然后對系統(tǒng)施加一定的邊界條件和選取適合的計(jì)算模型后，交由仿真軟件進(jìn)行計(jì)算，最后對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，提取相關(guān)數(shù)據(jù)用于編寫分析報(bào)告（后處理）。
根據(jù)仿真數(shù)據(jù)快速地選擇出冷卻、加熱和保溫方式；在冷卻子系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，可以對Pack、模組或電池（帶冷卻子系統(tǒng)）進(jìn)行熱場和流場仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果確定冷卻通道設(shè)計(jì)、冷卻介質(zhì)、冷卻入口溫度和流量以及風(fēng)扇或泵的參數(shù)等。動(dòng)力電池熱管理仿真過程中前處理技術(shù)幾何清理、網(wǎng)格劃分、仿真邊界和熱管理策略輸入、電池模塊是仿真的難點(diǎn)，特別對于電池模塊的電化學(xué)仿真，關(guān)于仿真這一塊，本篇就不再詳述，本人以前寫的文章有詳細(xì)描述<一套新能源汽車動(dòng)力電池熱管理熱仿真攻略>。
以上是作者對熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的一些總結(jié)，供大家學(xué)下和參考，由于篇幅有限，有更多設(shè)計(jì)討論，歡迎大家交流學(xué)習(xí)。
文末福利，關(guān)注公眾號：新能源汽車熱管理仿真技術(shù)，回復(fù)1，領(lǐng)取新能源熱管理資料。同時(shí)本人也在技術(shù)鄰平臺(tái)更新新能源動(dòng)力電池熱管理仿真和設(shè)計(jì)課程如下：如需購買可添加WX：fxy33186375領(lǐng)取優(yōu)惠券。
1、 基于starccm+在動(dòng)力電池熱管理仿真技術(shù)應(yīng)用、
2、新能源汽車PACK熱流體仿真進(jìn)階20講
展開 
新能源電池產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)聚焦：PLM產(chǎn)品開發(fā)、電池碳管理及設(shè)計(jì)仿真一體化介紹【內(nèi)含主題研討會(huì)】
全球市場新格局下，電池產(chǎn)業(yè)亟待加速新技術(shù)/新產(chǎn)品的開發(fā)管理、高效的設(shè)計(jì)/仿真一體化能力、以及更精準(zhǔn)的碳排放/ESG碳管理等，達(dá)索系統(tǒng)致力于推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用和實(shí)踐，一直以來，與電池行業(yè)先鋒客戶通過數(shù)字化手段，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展和快速創(chuàng)新，共同推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
達(dá)索系統(tǒng)憑借動(dòng)力電池和新能源方面的專業(yè)知識(shí)及強(qiáng)大虛擬孿生技術(shù)，耕耘新能源行業(yè)，在電池技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用解決方案的數(shù)字化提供諸多方案，賦能多樣化的能源應(yīng)用場景。達(dá)索2024探索之旅第二季10.15日研討會(huì) 聚焦 新能源電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 及 新技術(shù)引入 等熱門話題，并將針對 動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行技術(shù)拆解與實(shí)例分享 為您帶來兩大主題直播，上方掃碼或文末預(yù)約。
更多新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)、電池碳管理、電池設(shè)計(jì)仿真一體化相關(guān)內(nèi)容下滑了解。
新電池產(chǎn)業(yè)鏈PLM產(chǎn)品開發(fā)
PLM，即產(chǎn)品生命周期，是一種系統(tǒng)的方法，用于管理產(chǎn)品從概念到退役的整個(gè)生命周期。在電池行業(yè)，PLM的應(yīng)用尤為重要，因?yàn)?em>電池產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、使用和回收涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和復(fù)雜的技術(shù)，PLM在電池行業(yè)的應(yīng)用可以在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中提供不小的助力。
目前電池行業(yè)面對這技術(shù)快速發(fā)展、嚴(yán)格的法規(guī)要求、市場需求的多樣化以及環(huán)境保護(hù)的壓力等一系列挑戰(zhàn)，PLM在電池行業(yè)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，并提高競爭力。
PLM在電池行業(yè)中的具體應(yīng)用：
產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)：PLM系統(tǒng)可以集成產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從市場需求分析、概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)和原型測試。通過PLM系統(tǒng)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)跨部門協(xié)作，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
數(shù)據(jù)管理：PLM系統(tǒng)可以集中管理產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)圖紙、物料清單（BOM）、測試數(shù)據(jù)等。這有助于確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免因數(shù)據(jù)不一致而導(dǎo)致的生產(chǎn)問題。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Simufact Welding重塑新能源汽車電池盒焊接工藝
引 言
近年來，新能源汽車行業(yè)呈爆發(fā)式增長，已然成為全球能源轉(zhuǎn)型與汽車產(chǎn)業(yè)升級的核心方向。在新能源汽車中，電池系統(tǒng)占據(jù)核心地位，作為電池系統(tǒng)重要組成部分的電池盒，也發(fā)揮著不可或缺的作用 。目前，電池盒鋁合金框架結(jié)構(gòu)主要通過焊接裝配的方式進(jìn)行組裝，焊接變形問題不容忽視。若采用傳統(tǒng)試錯(cuò)方式來解決焊接變形問題，會(huì)面臨時(shí)間周期長、試錯(cuò)成本高、數(shù)據(jù)收集困難等諸多難題。當(dāng)前不少新能源汽車企業(yè)采用焊接仿真來分析解決焊接變形、優(yōu)化焊接工藝，幫助提升焊接工藝研發(fā)能力。
海克斯康
焊接仿真解決方案
海克斯康專業(yè)焊接仿真軟件Simufact Welding提供完善的焊接仿真解決方案，該軟件涵蓋了各種弧焊、激光焊、電阻點(diǎn)焊、電子束焊、釬焊等焊接工藝、消除殘余應(yīng)力熱處理、冷卻和裝夾、虛擬檢具、重力補(bǔ)償?shù)裙δ堋？梢钥紤]實(shí)際焊裝工藝的各種場景的模擬，通過對工裝夾具、焊接順序、焊接方向、焊接工藝參數(shù)，以及焊接之后的冷卻、消除應(yīng)力的熱處理等因素的仿真，對實(shí)際焊接過程的焊接變形、焊接殘余應(yīng)力、焊接熱影響區(qū)、熔池等進(jìn)行虛擬評定，從而對焊接工藝優(yōu)化。幫助用戶獲得最優(yōu)的焊裝工藝解決方案。
新能源汽車電池盒
鋁合金框架焊接順序優(yōu)化案例
以下案例介紹了某型號新能源汽車電池盒鋁合金框架的焊接順序優(yōu)化。用戶主要通過調(diào)整焊接順序來優(yōu)化焊接變形。因僅研究不同焊接順序?qū)?em>電池盒框架結(jié)構(gòu)變形的影響，用戶通過模型簡化，大幅降低了網(wǎng)格劃分工作量與網(wǎng)格數(shù)量。如下圖所示，左側(cè)為原始模型，右側(cè)為簡化模型。
展開 關(guān)于新能源車型電池包熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)影響因素
?其中整車耐久可靠性試驗(yàn)是眾多汽車企業(yè)的主流驗(yàn)證方法，可以充分暴露電池熱管理系統(tǒng)各方面可能存在的設(shè)計(jì)缺陷?
2 熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良案例
2.1 電池包熱交換設(shè)計(jì)不良
某項(xiàng)目A是插電混合動(dòng)力車型，其電池包采用液冷設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)了壓縮機(jī)參與熱量交換的快速冷卻功能，在熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)上理念較為先進(jìn)?然而該項(xiàng)目在以高車速/大載荷工況為主的整車動(dòng)力總成耐久試驗(yàn)過程，暴露出電池包過熱降功率問題?
在該耐久試驗(yàn)過程，電池包最高電芯溫度隨著工況的進(jìn)行而快速上升，當(dāng)最高電芯溫度上升至38℃時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)策略觸發(fā)快速冷卻功能，電池升溫速度雖然開始減緩，但仍在繼續(xù)增長?同時(shí)電池包內(nèi)的單體電芯溫差在逐漸拉大?最終最高電芯溫度突破46℃，BMS報(bào)電池溫度過高故障，整車進(jìn)入降功率行駛模式?
產(chǎn)品工程師在分析電池包散熱不良現(xiàn)象過程，初步發(fā)現(xiàn)了冷卻液的出水溫度與進(jìn)水溫度十分接近，結(jié)合水流速度計(jì)算得出的熱交換量較低，并未達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)?因此聯(lián)合供應(yīng)商對電池包進(jìn)行拆解分析，最終確認(rèn)了電池包的冷板存在幾個(gè)設(shè)計(jì)不合理問題?
①冷板僅與電池模組下方一個(gè)面接觸，接觸面積過小，導(dǎo)致熱量無法及時(shí)傳導(dǎo)到冷板上;
②冷板的水路沒有進(jìn)行迂回設(shè)計(jì)，過于筆直，導(dǎo)致冷卻液未能吸收足夠的熱量就快速通過了冷板;
③冷板僅與電池模組下方一個(gè)面接觸，模組下方的電芯距離冷板較為接近，冷卻效果較好，而模組上方的電芯距離冷板較遠(yuǎn)，冷卻效果較差，很容易導(dǎo)致電芯溫度差變大?
2.2 電池包熱阻值與額定電壓設(shè)計(jì)不良
某項(xiàng)目B是插電混合動(dòng)力車型，其電池包與項(xiàng)目A一樣采用具有快冷功能的液冷設(shè)計(jì)?該項(xiàng)目同時(shí)使用了分別來自甲和乙兩家供應(yīng)商的動(dòng)力電池?然而兩個(gè)不同供應(yīng)商的電池包在動(dòng)力總成耐久試驗(yàn)過程的表現(xiàn)出現(xiàn)了較大的差距，其中乙的電池包在耐久過程頻繁出現(xiàn)過熱降功率現(xiàn)象，而甲的電池包在耐久全過程均未出現(xiàn)降功率現(xiàn)象?暴露出電池包供應(yīng)商乙的電池包設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足問題
展開 多物理場仿真全面優(yōu)化電池設(shè)計(jì)，攻克新能源汽車技術(shù)難題
在不考慮能量損耗的前提下，電池的化學(xué)組成決定了其理論能量密度。化學(xué)組成則取決于電極材料和電解質(zhì)。鋰空氣電池的能量密度與汽油接近，這或許是電池可能達(dá)到的最高能量密度。由于熱管理系統(tǒng)組件和集流體會(huì)增加電池系統(tǒng)的總重量，因而此類組件的設(shè)計(jì)也會(huì)在很大程度上影響電池系統(tǒng)的能量密度。
功率密度與快速充電
電池的功率密度是決定電動(dòng)汽車效率的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車在制動(dòng)能量反饋或快速充電的過程中，電池需要具備很高的功率密度，才能在短時(shí)間內(nèi)重獲大量的能量。由于電池系統(tǒng)在充電時(shí)需要相當(dāng)高的電流密度，而在放電時(shí)的電流密度相對較低，這就給電池功率密度的優(yōu)化工作帶來了難題。此外，前面提到的熱管理系統(tǒng)和集流體，以及電極、隔膜、電解液等電池基礎(chǔ)組件的設(shè)計(jì)均會(huì)對功率密度的優(yōu)化產(chǎn)生重要的影響。
使用壽命、可靠性和安全性
使用壽命是電池設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)考慮的因素，它與電池的安全性和可靠性密切相關(guān)。放電、損耗和故障都應(yīng)當(dāng)以可控、可監(jiān)測的方式緩慢地發(fā)生。電池的使用壽命不僅與其化學(xué)成分有關(guān)，電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也同樣會(huì)對使用壽命的長短產(chǎn)生影響。舉例來說，不均勻的電流密度分布、不良的充/放電控制和熱管理系統(tǒng)都可能會(huì)加速電池的損耗，增加故障發(fā)生的概率。由金屬沉積引發(fā)的短路很可能會(huì)造成電池系統(tǒng)性能的降低，并可能導(dǎo)致熱失控的發(fā)生。因此，為實(shí)現(xiàn)對電池系統(tǒng)狀態(tài)和故障風(fēng)險(xiǎn)的持續(xù)監(jiān)測，健康狀態(tài)監(jiān)測是電池設(shè)計(jì)過程中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)。
成本
相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中機(jī)械動(dòng)力總成的優(yōu)化程度而言，針對高功率電池和電機(jī)動(dòng)力總成的優(yōu)化還不完善。相信當(dāng)電池組件實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)后，其生產(chǎn)率將會(huì)得到提升，同時(shí)能夠降低成本。
可持續(xù)性
可持續(xù)性同樣是新型電池研發(fā)中不能忽視的因素。相關(guān)部門須針對與新型電池有關(guān)的原材料開采、回收、生產(chǎn)和處理工藝等問題制定相關(guān)政策。
展開 