熱設(shè)計與熱管理的案例
新能源電動汽車水冷電機散熱理論熱設(shè)計與熱仿真管理分析
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專業(yè)熱設(shè)計人必學(xué)必會182講---電子產(chǎn)品散熱設(shè)計理論視頻課程（國內(nèi)首套有關(guān)散熱理論設(shè)計的系統(tǒng)培訓(xùn)課程）
圖1 2012款Nissan聆風(fēng)的電機
圖2電機水道
如圖1所示為2012款Nissan聆風(fēng)的電機。電機為永磁同步電機，最大輸出功率為80kw。電機采用分布式繞組定子結(jié)構(gòu)。圖2中展示了由壓在電機定子周圍的水-乙二醇（WEG）冷卻套組成的熱管理系統(tǒng)。冷卻套由鋁制成，有三個相對較大的冷卻通道。冷卻通道的尺寸大約是35mm寬，12.5mm高。冷卻套的內(nèi)徑約為200mm，外徑約為250mm，軸向總長度約為210mm。冷卻套(不包括定子和轉(zhuǎn)子)的近似重量為10.1 kg。
對電機熱管理系統(tǒng)進行了熱性能測試。為此，電機首先連接到WEG流量測試臺。在入口溫度為65℃時，試驗臺通過冷卻套循環(huán)WEG(按水和乙二醇的各為50%的混合物)。測量了系統(tǒng)在不同WEG流量下的熱阻。采用直流、大電流、低壓三種電源對電機繞組進行加熱。約160A通過電機的所有三個階段提供約530 W的總熱量。在每個相的正、負(中性)側(cè)的壓降測量值，連同所提供的電流一起被用來計算所耗散的功率。
展開 成功案例丨新一代熱管理：預(yù)測并降低熱風(fēng)險，避免代價高昂的過度設(shè)計和組件故障
</p><p><br></p><p>相較于傳統(tǒng)方法——粗略的熱損耗估算導(dǎo)致溫度預(yù)測偏差，進而引發(fā)過度設(shè)計或熱失效風(fēng)險——Myway證實 Altair 解決方案具有卓越的準確性，既能避免昂貴的過度設(shè)計，又能減少逆變器設(shè)計周期中的物理樣機需求。</p><p><br></p><p>結(jié)論明確：PSIM與SimLab為復(fù)雜逆變器系統(tǒng)開發(fā)提供了高效的熱管理解決方案。采用Altair方案，企業(yè)能夠在設(shè)計初期識別過熱等潛在問題，從而顯著縮短設(shè)計周期、提升產(chǎn)品安全性，并預(yù)防后續(xù)制造環(huán)節(jié)的問題。
展開 新能源動力電池熱管理方案設(shè)計
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)計階段，可以對Pack、模組或電池（帶冷卻子系統(tǒng)）進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、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，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描述<一套新能源汽車動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。同時本人也在技術(shù)鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設(shè)計課程如下：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熱流體仿真進階20講
展開 如何進行動力電池熱管理仿真和設(shè)計
本套課程，是目前市場上唯一一套從PACK模型的簡化原則到熱模型建立和后處理評價標準的系統(tǒng)講解，同時也熱管理設(shè)計的課程基于最基礎(chǔ)的熱設(shè)計知識，系統(tǒng)的講解了電池熱管理系統(tǒng)在設(shè)計時基本流程和設(shè)計方法，整個過程不僅僅是軟件的學(xué)習(xí)，也是對動力電池熱管理設(shè)計學(xué)習(xí)，短時間內(nèi)讓你對熱管理仿真和設(shè)計分析知其然知其所以然，讓你擁有獨立建立電池PACK熱管理仿真分析和熱管理設(shè)計能力。
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7、CAE | STAR-CCM+流體CFD分析零基礎(chǔ)視頻教程
展開 
“數(shù)據(jù)中心智能硬件熱管理”主題沙龍活動成功舉辦| 2024熱管理材料技術(shù)展 | 導(dǎo)熱散熱展 |液冷展 | 熱管理展
6月3日下午，由[DT新材料]聯(lián)合[廣東灣區(qū)智能終端工業(yè)設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱研究院）]共同組織的iTherMTalks第6期線下主題沙龍——數(shù)據(jù)中心智能硬件熱管理——在研究院成功舉辦。20多位行業(yè)專家及企業(yè)代表齊聚一堂，就數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器等智能硬件的新近發(fā)展趨勢和熱管理解決方案進行深入交流和探討。
本次沙龍活動伊始，研究院盧煥瑜部長對大家的到來表示了熱烈歡迎，并對研究院概況做了簡要介紹。
沙龍活動現(xiàn)場
報告環(huán)節(jié)，熱設(shè)計網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)始人陳繼良先生帶來《高功率電子產(chǎn)品的熱管理挑戰(zhàn)和應(yīng)對思路》的主題報告分享；研究院采購負責(zé)人從企業(yè)切實發(fā)展，介紹了公司在服務(wù)器等智能硬件領(lǐng)域的熱管理解決方案需求；隨后，大家針對報告環(huán)節(jié)的疑問與需求進行了充分交流討論。
報告與交流討論
與會嘉賓參觀研究院展廳
沙龍活動合影留念
"第二屆熱管理材料技術(shù)博覽會”（iTherMEXPO2024）將于2024年11月6-8日在深圳國際會展中心7號館舉辦，將高效呈現(xiàn)熱管理產(chǎn)業(yè)鏈的一站式價值對接平臺，以滿足和促進熱管理行業(yè)各單位交流、合作和共贏發(fā)展。創(chuàng)新型的材料、儀器、設(shè)備、設(shè)計與仿真、解決方案、應(yīng)用場景、專利技術(shù)等薈聚鏈接和呈現(xiàn)將是博覽會的重要組成部分；熱管理領(lǐng)域科學(xué)、材料、技術(shù)和工程等相關(guān)專題論壇、圓桌/閉門、專家問診、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目展示、新品發(fā)布、需求對接等活動也將精彩同期呈現(xiàn)，特別是科研單位創(chuàng)新性的技術(shù)和成果也將獲得從實驗室對接轉(zhuǎn)移到市場的機會。
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展開 高效雙向熱傳導(dǎo)可調(diào)節(jié)的三維雜化連續(xù)碳網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 導(dǎo)熱散熱展 | 熱管理展
圖4 TIMs的界面?zhèn)鳠崽匦允疽鈭D；b不同功率下加熱器的時間表面溫度變化；c VSCG-0.01/PDMS和T-FLEX 700 TIMs中加熱器的表面穩(wěn)態(tài)溫度作為功率的函數(shù)；d模擬TIMs的熱水器與kef；e模擬集成VSCG-0.01/PDMS和T-FLEX 700 TIMs的冷卻系統(tǒng)的溫度特性；f VSCG-0.01/PDMS TIM循環(huán)加熱/冷卻試驗中的熱沖擊穩(wěn)定性。
"第二屆熱管理材料技術(shù)博覽會”（iTherMEXPO2024）
將于
2024年11月6-8日
在
深圳國際會展中心7號館
舉辦，將高效呈現(xiàn)熱管理產(chǎn)業(yè)鏈的一站式價值對接平臺，以滿足和促進熱管理行業(yè)各單位交流、合作和共贏發(fā)展。創(chuàng)新型的材料、儀器、設(shè)備、設(shè)計與仿真、解決方案、應(yīng)用場景、專利技術(shù)等薈聚鏈接和呈現(xiàn)將是博覽會的重要組成部分；熱管理領(lǐng)域科學(xué)、材料、技術(shù)和工程等相關(guān)專題論壇、圓桌/閉門、專家問診、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目展示、新品發(fā)布、需求對接等活動也將精彩同期呈現(xiàn)，特別是科研單位創(chuàng)新性的技術(shù)和成果也將獲得從實驗室對接轉(zhuǎn)移到市場的機會。
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展開 儲能課程優(yōu)惠最后一周|儲能熱管理仿真和設(shè)計更新完整
課程圖片介
紹
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課程介紹
課程針對工程應(yīng)用，采用的風(fēng)冷電池簇，液冷電池簇作為課程仿真演示對象，對風(fēng)冷單個電池包和液冷單個電池包模型簡化方法、網(wǎng)格劃分、仿真模型建立、工況計算依據(jù)、工況評價標準進行詳細的講解，另外一個模塊是儲能熱管理設(shè)計和關(guān)鍵零部件選項設(shè)計。通過課程的學(xué)習(xí)讓你從一個剛剛畢業(yè)的小白，從入門到進階學(xué)習(xí)到熱管理設(shè)計方法和熱管理仿真的方法，讓你全方位熱管理工程師，學(xué)習(xí)完課程可以達到獨立承擔(dān)項目水平。
1.電池熱管理的基本知識:包括鋰電池的工作原理，溫度對電池影響，電池發(fā)熱量獲取方式，傳熱的基本方式，為什么需要電池熱管理，熱管理具體開發(fā)什么內(nèi)容等？
2.儲能液冷和風(fēng)冷熱管理設(shè)計方法；熱管理零部件選項設(shè)計依據(jù)于實際項目。
3.電池包幾何前處理（針對不同的仿真工況，不同冷卻方式電池包的簡化的基本方法和原則，實列演示電池包箱體、液冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)、模組等件的簡化過程。依據(jù)仿真需求對電池結(jié)構(gòu)進行解析，合理的簡化提高仿真效率）
4.電池包網(wǎng)格劃分：主要講解不同網(wǎng)格生成器的作用及應(yīng)用方法、網(wǎng)格尺寸定義技巧、網(wǎng)格質(zhì)量評估、網(wǎng)格單元質(zhì)量的評價、網(wǎng)格有效性的檢查。依據(jù)實際案例，講解如何有效的控制網(wǎng)格數(shù)量，有效利用不同自定義控制之間的匹配、優(yōu)先級，實現(xiàn)網(wǎng)格快速生成等。
5.仿真求解：物理模型的簡化及邊界定義，主要講解仿真問題與物理模型之間的轉(zhuǎn)化、物理模型參數(shù)設(shè)置（固體參數(shù)、氣體參數(shù)、冷卻液參數(shù)）、求解器設(shè)置、參考值及初始值設(shè)置等。通過實際問題與物理模型之間的轉(zhuǎn)化，講解物理模型如何選擇，如何有效降低仿真誤差，降低軟件使用者帶來的誤差以及求解器導(dǎo)致的誤差，提高仿真精度。
展開 2026上海熱管理展-第十七屆上海國際熱管理材料博覽會|CIME熱博會
2026第十七屆上海國際熱管理材料博覽會?（簡稱“CIME熱博會”）是全球熱管理行業(yè)規(guī)模最大、影響力最廣的專業(yè)展會之一，聚焦導(dǎo)熱散熱材料、液冷技術(shù)及全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案。
汽車電池熱管理熱失控原因及預(yù)防策略介紹（附視頻教程）
同時，?BMS還會根據(jù)溫度異常的程度和發(fā)展趨勢，?采取相應(yīng)的保護措施，?如降低充放電功率、?停止充放電等，?以避免電池熱失控的發(fā)生。?
智能化管理：?隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展和BMS的智能化升級，?對動力電池溫度的控制也越來越精確和高效。?BMS能夠通過大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，?不斷優(yōu)化溫度控制策略，?提高電池的安全性和使用壽命。?
綜上所述，?通過BMS的這些綜合措施，?可以有效控制汽車電池的熱失控問題，?提高電池的安全性和穩(wěn)定性
綜上所述，汽車電池熱失控可能會導(dǎo)致嚴重的后果，可以想見，汽車電池熱管理在汽車領(lǐng)域是重中之重，直接關(guān)系到電動汽車的性能、?安全、?壽命以及成本。
?隨著新能源汽車市場的快速發(fā)展，?汽車電池熱管理技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用成為必行的趨勢。那么如何才能快速入門新能源電池熱管理設(shè)計呢？為你推薦《Starccm電池儲能風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)熱管理設(shè)計策略與仿真45講》精品課程??
課程適合人群：想入職/已入職新能源汽車電池儲能熱管理初級工程師/結(jié)構(gòu)設(shè)計初級工程師
part4「課程介紹」
本課程專為Starccm新能源電池儲能熱管理仿真和結(jié)構(gòu)設(shè)計入門學(xué)員設(shè)計研發(fā)。
課程針對工程應(yīng)用、采用的風(fēng)冷電池簇、液冷電池簇作為課程仿真演示對象，一方面會對風(fēng)冷/液冷單個電池包模型簡化方法、網(wǎng)格劃分、仿真模型建立、工況計算依據(jù)、工況評價標準進行詳細的講解，另外方面是對儲能熱管理設(shè)計和關(guān)鍵零部件選項設(shè)計進行詳細講解。
通過對本課程的學(xué)習(xí)，盡管您是一位剛剛畢業(yè)的仿真小白，也可以通過本課程完成熱管理設(shè)計方法和熱管理仿真方法的入門到進階，讓您全方位成為一位真正的熱管理工程師，且學(xué)習(xí)完本課程后可以達到獨立承擔(dān)項目水平！
展開 汽車電芯熱管理設(shè)計
發(fā)熱功率估算
電池發(fā)熱功率的表達式為：
式中：U為電池開路電壓；I為電池電流；V為電池負載電勢，以上三項分別表示不可逆內(nèi)阻熱、可逆熵熱和混合熱。
隨后Thomas和Newman證實，在電池的設(shè)計過程中，如果減小極化濃度差，混合熱可以忽略不計，公式(1)簡化為：
目前多采用此方法，但是根據(jù)發(fā)熱功率影響因素一定要確定哪個SOC、哪個溫度、哪個充放電倍率下的內(nèi)阻。
一般情況下會給出50%SOC25℃1C充放電下的內(nèi)阻，但在充放電末端內(nèi)阻值會變大，發(fā)熱功率也會變大。
其他發(fā)熱功率估算方法：
依據(jù)充放電能量效率計算：
依據(jù)充放電電壓曲線及SOC~OCV曲線計算；
發(fā)熱功率估算
電芯溫度情況
熱管理初步設(shè)計—導(dǎo)熱
導(dǎo)熱材料主要關(guān)注點：
導(dǎo)熱性能、密度、阻燃性能、絕緣性能、熱穩(wěn)定性、壓縮回彈性、拉伸和耐磨性能、粘接性、使用溫度、耐久性
在模塊中應(yīng)用石墨片后對加熱速率影響不大，沒有加快加熱速率；
使用石墨片后加熱過程溫差變小，極柱間溫差可減小近2攝氏度，電池組最大溫差可減小1.5攝氏度，均溫效果明顯。
熱管理初步設(shè)計—散熱
熱管理初步設(shè)計—冷板支撐結(jié)構(gòu)
仿真分析
仿真要求：
根據(jù)邊界輸入，進行流場和溫度流場仿真，包括壓力情況、速度情況、流量情況、不同工況的溫度情況。
實驗驗證
實驗驗證：
1、對模擬結(jié)果進行驗證；
2、了解熱管理真是性能；
3、比較模擬和實驗結(jié)果差距；
4、根據(jù)結(jié)果分析，提出優(yōu)化方案。
展開 一條通往合格動力電池熱管理仿真和設(shè)計工程師之路
同時本人也在技術(shù)鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設(shè)計課程如下
1、 基于starccm+在動力電池熱管理仿真技術(shù)應(yīng)用、
2、新能源汽車PACK熱流體仿真進階20講
3、新能源動力電池熱管理設(shè)計入門到進階23講
一文看懂「電池熱管理工程師」的進階路！月薪3W-6W不是夢～
PlanA：4+5+2
（結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)+結(jié)構(gòu)設(shè)計高階+Starccm+動力方向熱仿真）
新能源動力電池熱管理設(shè)計入門23講
STARCCM+動力/儲能液冷策略/MAP快充/soc熱源實時更新仿真方法
動力電池熱管理CFD仿真進階25講
PlanB：4+5+1
（結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)+結(jié)構(gòu)設(shè)計高階+Starccm+儲能方向熱仿真）
新能源動力電池熱管理設(shè)計入門23講
STARCCM+動力/儲能液冷策略/MAP快充/soc熱源實時更新仿真方法
Starccm儲能風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)熱管理設(shè)計策略與仿真入門進階45講
PlanC：4+5+3
（結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)+結(jié)構(gòu)設(shè)計高階+fluent熱仿真）
新能源動力電池熱管理設(shè)計入門23講
STARCCM+動力/儲能液冷策略/MAP快充/soc熱源實時更新仿真方法
Fluent動力電池pack熱管理仿真分析案例分析33講
2.電池熱管理仿真工程師
需要學(xué)習(xí)不能同軟件的仿真方法，同時需要學(xué)習(xí)一些電池熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計課程。
展開 干貨｜PCB設(shè)計之熱管理
并非所有設(shè)計或外形因素都可以適應(yīng)上述所有策略。例如，散熱墊片不適用于雙面印刷電路板。如果電路板上有大量元件，其中一些元件將不可避免地要被放置在電路板的邊緣附近。
設(shè)計仿真 | Cradle CFD 高效助力高功率馬達進行熱管理設(shè)計
關(guān)鍵字: 馬達熱管理 Motor Thermal Management、計算流體力學(xué) CFD、電動車 EV
前 言
隨電動化交通工具的快速普及，高功率馬達的熱管理越顯重要。發(fā)展趨勢對馬達輸出功率需求不斷提升，同時又希望壓縮馬達體積便于應(yīng)用，由此會造成熱密度的快速增加，導(dǎo)致馬達溫升大幅提高。過高的馬達溫度不利于馬達的壽命、可靠度，也會影響到馬達的電磁性能。因此如何對高熱密度的電動馬達進行熱管理設(shè)計成為一個重要課題。馬達在內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且復(fù)雜機構(gòu)運動形式下，高速運轉(zhuǎn)時，內(nèi)部熱流場極難以實驗進行量測，但是計算流體力學(xué)CFD能夠克服此問題，提供內(nèi)部精細的物理現(xiàn)象數(shù)據(jù)供設(shè)計參考，因此也成為馬達熱管理分析設(shè)計一項不可或缺的工具。然而高功率馬達的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在進行數(shù)值模擬分析時往往會遭遇許多困難。傳統(tǒng)方法會對許多復(fù)雜的幾何進行簡化，但這些簡化造成了許多物理現(xiàn)象的遺失或誤差，可能會誤導(dǎo)設(shè)計判斷。另一方面，困難繁瑣的模擬過程也抑制了設(shè)計人員應(yīng)用CFD的意愿。因此，如何開發(fā)先進的數(shù)值模擬技術(shù)，特別是極度復(fù)雜幾何的快速網(wǎng)格劃分技術(shù)，對于高功率馬達精確有效的熱管理設(shè)計至關(guān)重要。
展開 電池熱管理（一） - 熱管理的重要性與新參數(shù)CCC
其目的是對所有電池設(shè)計的熱性能進行普遍基準測試。如果將其作為標準，它可以證明與能量或功率密度一樣重要。發(fā)布這項新參數(shù)的研究團隊還通過對電池片冷卻（Tab Cooling）的研究而受到重視。這為表面冷卻提供了一種有趣的替代方案，可以降低整個電池的溫度梯度并延長其使用壽命。
電池冷卻系數(shù) (CCC) 可以成為熱性能的通用指標。CCC 這個指標專為鋰離子電池設(shè)計，可考慮獨特的發(fā)熱特性，而無需任何大多數(shù)制造商都不想透露的有關(guān)電池單體的機密信息。每種電池都有自己的 CCC，以瓦特每開爾文 (W/K) 為單位給出，定義了電池所需的溫度梯度，以便從中去除一定量的熱量，但它們的幾何形狀或化學(xué)成分無關(guān)緊要，無需考量。CCC 是推動不同電池制造商之間競爭的指標，也是電池組設(shè)計人員可以用來為其應(yīng)用選擇最合適電池的比較工具。
一般來說，我們無法同時將電池的能量和熱性能進行優(yōu)化，必須達成妥協(xié)。活性材料，包括陽極、陰極和電解質(zhì)是熱絕緣的，而集電器是金屬的并且非常導(dǎo)熱。因此，當(dāng)電池制造商的重點是最大限度地提高現(xiàn)有活性材料的數(shù)量時，降低熱性能是不可避免的。最近有論文利用 CCC 分析特定案例首次量化了這個問題 ：某鋰電池的熱性能提高 20%，而代價是能量密度僅降低0.7%。有了這樣的理論基礎(chǔ)，電池制造商才可以更好的采取措施進行設(shè)計變更，針對熱性能和能量密度進行設(shè)計。
考慮了熱性能而設(shè)計的電池單體將極大改善其表現(xiàn)。表面上，電池單體的能量密度降低了，但這一點損失完全能夠彌補，比如電池組不再需要笨重且昂貴的老式熱管理系統(tǒng)，電池組的能量密度反而提高了，再加上更好的熱性能，整個電池組性能會有極大的提升 。2020年，電動汽車市場的主要參與者紛紛開始規(guī)范熱管理，并取得了顯著進展。奧迪 e-tron、大眾 ID.3 和捷豹 I-PACE 都包含類似的熱管理系統(tǒng)，同樣的概念也出現(xiàn)在我國，尤其是比亞迪的“刀片”電池。
展開 熱設(shè)計與熱管理的相關(guān)專題、標簽、搜索
熱設(shè)計與熱管理熱管理系統(tǒng)設(shè)計熱管理設(shè)計熱設(shè)計與仿真能量管理與熱管理仿真熱設(shè)計與分析 熱仿真熱工程有限元與力學(xué)優(yōu)化設(shè)計EDA設(shè)計測控與儀器 熱管理熱管理芯片熱設(shè)計熱設(shè)計芯片熱設(shè)計熱管理熱管理芯片熱設(shè)計熱設(shè)計光學(xué)熱管理冷媒直冷熱管理熱管理芯片熱設(shè)計熱設(shè)計芯片衛(wèi)星熱控服務(wù)器熱設(shè)計液冷設(shè)計汽車熱管理衛(wèi)星熱管理光學(xué)熱管理光學(xué)熱管理冷媒直冷熱管理熱管理芯片熱設(shè)計熱管理芯片熱設(shè)計
