電池熱設計的案例
如何進行動力電池熱管理仿真和設計
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講解，同時也熱管理設計的課程基于最基礎的熱設計知識，系統的講解了電池熱管理系統在設計時基本流程和設計方法，整個過程不僅僅是軟件的學習，也是對動力電池熱管理設計學習，短時間內讓你對熱管理仿真和設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計能力。
本人對新能源汽車有免費資料分析公眾號：新能源汽車熱管理仿真技術，關注回復“1”，可領取更多熱管理方面資料。
同時本人也在技術鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設計課程如下
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
6、Hypermesh軟件CAE流體網格劃分CFD前處理
7、CAE | STAR-CCM+流體CFD分析零基礎視頻教程
展開 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
（結構設計基礎+結構設計高階+Starccm+動力方向熱仿真）
新能源動力電池熱管理設計入門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
（結構設計基礎+結構設計高階+Starccm+儲能方向熱仿真）
新能源動力電池熱管理設計入門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儲能風冷/液冷系統熱管理設計策略與仿真入門進階45講
PlanC：4+5+3
（結構設計基礎+結構設計高階+fluent熱仿真）
新能源動力電池熱管理設計入門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
需要學習不能同軟件的仿真方法，同時需要學習一些電池熱管理結構設計課程。
展開 一條通往合格動力電池熱管理仿真和設計工程師之路
同時本人也在技術鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設計課程如下
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
新能源動力電池熱管理方案設計
如下是熱管理系統開發的“V”模型，總體來看該模型由一橫一縱兩個軸組成：橫軸又由四條正向開發主線和一條逆向驗證主線組成，并以正向開發為主，兼顧逆向的閉環驗證；縱軸由零部件、子系統和系統三個層級組成。
熱管理系統開發的“V”模型
電池的溫度直接影響了電池的安全性，因此電池的熱管理系統設計研究是電池系統設計中最關鍵的工作之一。必須嚴格按照電池的熱管理設計流程、電池的熱管理系統及零部件類型、熱管理系統的零部件選型及熱管理系統的性能評估等多個方面來進行電池系統熱管理的設計和驗證，才能保證電池的性能和安全性。
展開 
動力電池熱管理系統組成及其設計流程
3、空/水混合冷卻型電池包
以下模型為空/水混合冷卻型電池熱管理及整車熱管理模型，并對該系統進行了不同季節、不同車況的熱管理仿真，并結合控制策略，研究了不同檔位的采暖和電池加熱工況以及純加熱工況，對系統設計及控制策略優化提供了重要依據。
最后小編想說電池的溫度直接影響了電池的安全性，因此電池的熱管理系統設計研究是電池系統設計中最關鍵的工作之一。必須嚴格按照電池的熱管理設計流程、電池的熱管理系統及零部件類型、熱管理系統的零部件選型及熱管理系統的性能評估等多個方面來進行電池系統熱管理的設計和驗證，才能保證電池的性能和安全性。
來源：電動知家
展開 新能源車型電池包熱管理系統設計應考慮的幾個影響因素
?其中整車耐久可靠性試驗是眾多汽車企業的主流驗證方法，可以充分暴露電池熱管理系統各方面可能存在的設計缺陷?
2 熱管理系統設計不良案例
2.1 電池包熱交換設計不良
某項目A是插電混合動力車型，其電池包采用液冷設計，且設計了壓縮機參與熱量交換的快速冷卻功能，在熱管理系統設計上理念較為先進?然而該項目在以高車速/大載荷工況為主的整車動力總成耐久試驗過程，暴露出電池包過熱降功率問題?
在該耐久試驗過程，電池包最高電芯溫度隨著工況的進行而快速上升，當最高電芯溫度上升至38℃時，系統根據策略觸發快速冷卻功能，電池升溫速度雖然開始減緩，但仍在繼續增長?同時電池包內的單體電芯溫差在逐漸拉大?最終最高電芯溫度突破46℃，BMS報電池溫度過高故障，整車進入降功率行駛模式?
產品工程師在分析電池包散熱不良現象過程，初步發現了冷卻液的出水溫度與進水溫度十分接近，結合水流速度計算得出的熱交換量較低，并未達到預期的設計目標?因此聯合供應商對電池包進行拆解分析，最終確認了電池包的冷板存在幾個設計不合理問題?
①冷板僅與電池模組下方一個面接觸，接觸面積過小，導致熱量無法及時傳導到冷板上;
②冷板的水路沒有進行迂回設計，過于筆直，導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，冷卻效果較差，很容易導致電芯溫度差變大?
2.2 電池包熱阻值與額定電壓設計不良
某項目B是插電混合動力車型，其電池包與項目A一樣采用具有快冷功能的液冷設計?該項目同時使用了分別來自甲和乙兩家供應商的動力電池?然而兩個不同供應商的電池包在動力總成耐久試驗過程的表現出現了較大的差距，其中乙的電池包在耐久過程頻繁出現過熱降功率現象，而甲的電池包在耐久全過程均未出現降功率現象?暴露出電池包供應商乙的電池包設計經驗不足問題
展開 汽車電池熱管理熱失控原因及預防策略介紹（附視頻教程）
通過對本課程的學習，盡管您是一位剛剛畢業的仿真小白，也可以通過本課程完成熱管理設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，且學習完本課程后可以達到獨立承擔項目水平！
課程圍繞電池熱管理基本知識、儲能液冷和風冷熱管理設計方法、電池包幾何前處理、電池包網格劃分、仿真求解和熱管理仿真分析等方向展開講解，分為12大章節45講，一共77個技術點帶你全方位掌握新能源電池儲能熱管理仿真和結構設計～
part5「限時課程福利活動」
購課鏈接：
Starccm儲能風冷/液冷系統熱管理設計策略與仿真-十二大專題電池儲能熱管理設計仿真入門進階45講
https://www.yqgqt.org.cn/video/c210058
自咨詢之日起，3天內購買課程
可享受9折優惠 立減100元
（多課購買還能立項折上折）
掃碼添加課代表，咨詢更多課程/報名信息
往期推薦
一文看懂「電池熱管理工程師」的進階路！月薪3W-6W不是夢～
汽車電池熱管理冷卻技術分析（含視頻詳細講解）
快速掌握！新能源動力電池熱管理仿真必備技能大揭秘！
新能源電池儲能，風冷和液冷哪個將有望成為未來主流儲能溫控形式？
好課推薦 | 新能源動力電池熱管理設計入門23講
【技術帖】基于OptiStruct的蓄電池支架有限元分析Ansys Fluent 電池熱失控仿真實例與驗證專欄 | 新能源動力電池熱管理設計和仿真分析
展開 關于新能源車型電池包熱管理系統設計應考慮的幾個影響因素
?通過耐久可靠性試驗并將其數據進行分析可發現電動汽車的熱管理系統的設計缺陷以及設計過程應考慮的因素?為熱管理系統設計積累寶貴經驗?
液冷電池包熱管理-基于star-ccm+＆Ａmesim聯合仿真
同時本人也在技術鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設計課程如下
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
6、Hypermesh軟件CAE流體網格劃分CFD前處理
7、CAE | STAR-CCM+流體CFD分析零基礎視頻教程
汽車電池熱管理冷卻技術分析（含視頻教程詳細講解）
課程針對工程應用、采用的風冷電池簇、液冷電池簇作為課程仿真演示對象，一方面會對風冷/液冷單個電池包模型簡化方法、網格劃分、仿真模型建立、工況計算依據、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計和關鍵零部件選項設計進行詳細講解。
通過對本課程的學習，盡管您是一位剛剛畢業的仿真小白，也可以通過本課程完成熱管理設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，且學習完本課程后可以達到獨立承擔項目水平！
課程圍繞電池熱管理基本知識、儲能液冷和風冷熱管理設計方法、電池包幾何前處理、電池包網格劃分、仿真求解和熱管理仿真分析等方向展開講解，分為12大章節45講，一共77個技術點帶你全方位掌握新能源電池儲能熱管理仿真和結構設計～
課程限時福利
購課鏈接：
Starccm儲能風冷/液冷系統熱管理設計策略與仿真-十二大專題電池儲能熱管理設計仿真入門進階45講
自咨詢之日起，3天內購買課程
可享受9折優惠 立減100元
（多課購買還能立項折上折）
掃碼添加課代表，咨詢更多課程/報名信息
往期推薦
一文看懂「電池熱管理工程師」的進階路！月薪3W-6W不是夢～
好課推薦 | 新能源動力電池熱管理設計入門23講
新能源電池儲能，風冷和液冷哪個將有望成為未來主流儲能溫控形式？
快速掌握！新能源動力電池熱管理仿真必備技能大揭秘！
展開 STAR-CCM+&Amesim聯合仿真的液冷電池包熱管理
公眾號：新能源汽車熱管理仿真技術，關注，可領取更多熱管理方面資料。
同時本人也在技術鄰平臺更新新能源動力電池熱管理仿真和設計課程如下
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
6、Hypermesh軟件CAE流體網格劃分CFD前處理
熱仿真分享 | 動力電池PACK熱管理系統性能研究-STARCCM+
其熱管理同樣采用的是液冷式方案，在兩個電池模塊中間配備一塊冷板，將兩個緊鄰電池模塊中部累積的熱量通過冷板迅速傳導出來，從而有效控制整體溫升以及整個模塊的溫度一致性。
通用汽車公司的Volt插電式混合動力汽車使用了288只45Ah的層疊式鋰離子電池。熱管理系統采用了液冷式設計方案，單體電池間隔布置了金屬散熱片(厚度為1mm)，散熱片上刻有流道槽，冷卻液在流道槽內流動并帶走熱量。在低溫環境下，加熱線圈可以加熱冷卻液使電池升溫。Volt的電池組內的溫度差可控制在2℃以內，有力地支持了8年的電池組壽命保證期。
為了開發高效液體熱管理系統進行了基于液體熱管理電池組的CFD仿真、設計和驗證工作。
1 、電池產熱模型
一般而言，鋰離子電池中包括5種熱源，分別為：不可逆熱阻生熱、可逆熵熱、混合熱、相變熱和反應熱。Bernardi和Newman從電池能量守恒出發，認為電池內部熱量是均勻產生的，第一次提出了鋰離子電池熱生成率的一般表達式。在鋰離子電池中，反應熱和相變熱較其他幾個熱源小幾個數量級，通常忽略不計[6-10]，因此熱生成率的表達式為：
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阻熱、可逆熵熱和混合熱。
隨后Thomas和Newman證實，在電池的設計過程中，如果減小極化濃度差，混合熱也可以忽略不計，式(1)可以簡化為：
式中：r為電池密度；Cp為比熱；ki為電池在i方向上的導熱系數(i=x、y、z)；q為熱生成率；qcon為散熱率。
通過上述模型可以得到電池的熱生成率、比熱容、導熱系數，為熱管理設計和仿真分析奠定基礎。
展開 動力電池熱管理仿真分析教程
自2019年10月10日起，我將在平臺發布《新能源汽車PACK熱流場分析進階16講》。
當前我已經更新到第15期，感興趣的朋友可以關注和訂閱，微信：fxy331386375或加動力電池交流群：701157725
一起交流學習和進步本人提供資料模型和學習答疑，希望對學習型工程師有所幫助吧！學習鏈接https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14059
一、為什么要做汽車熱流場仿真分析
動力電池是電動汽車的能量來源，在充放電過程中電池本身會產生一定熱量，從而導致溫度上升，而溫度升高會影響電池的很多特性參數，如內阻、電壓、SOC、可用容量、充放電效率和電池壽命。高溫將大大降低電池的日歷壽命，從而影響到整車的性能和使用壽命。溫度過低也會使得動力電池容量下降，充電時間過長，從而影響電動車的性能。
鋰電池Pack設計中往往會借助熱流體仿真分析來輔助工程師完成pack熱管理系統設計，
借助熱流體仿真分析工具，大部分的Pack熱管理設計工作和部分測試工作都可以在電腦上完成。大量的設計、制造、測試工作可以被省略，Pack設計的成本也會大幅度下降。
本課程案例：基于目前市場上主流的動力電池的熱管理設計都是采用液冷設計，本案列以采用液冷的方式對新能動力電池進行液冷或液熱，以ANSYS-SCDM軟件做為電池包PACK建模的前處理器，以STAR-CCM+軟件作為液冷系統流場仿真和PACK熱場仿真的求解器，建立了液冷系統流場仿真和PACK熱場仿真分析模型，最終實現了動力電池在低溫停車加熱工況，常溫行車、高溫行車工況PACK內部電池溫度變化情況，提出合理的對仿真結果評估的方法
本課程不僅僅是關于動力仿真流程學習課程，同時也是對新能源汽車動力電池熱管理技術設計經驗分享課程。
展開 熱仿真分享 | 動力電池PACK熱管理系統性能研究-STARCCM+
其熱管理同樣采用的是液冷式方案，在兩個電池模塊中間配備一塊冷板，將兩個緊鄰電池模塊中部累積的熱量通過冷板迅速傳導出來，從而有效控制整體溫升以及整個模塊的溫度一致性。
通用汽車公司的Volt插電式混合動力汽車使用了288只45Ah的層疊式鋰離子電池。熱管理系統采用了液冷式設計方案，單體電池間隔布置了金屬散熱片(厚度為1mm)，散熱片上刻有流道槽，冷卻液在流道槽內流動并帶走熱量。在低溫環境下，加熱線圈可以加熱冷卻液使電池升溫。Volt的電池組內的溫度差可控制在2℃以內，有力地支持了8年的電池組壽命保證期。
為了開發高效液體熱管理系統進行了基于液體熱管理電池組的CFD仿真、設計和驗證工作。
1 、電池產熱模型
一般而言，鋰離子電池中包括5種熱源，分別為：不可逆熱阻生熱、可逆熵熱、混合熱、相變熱和反應熱。Bernardi和Newman從電池能量守恒出發，認為電池內部熱量是均勻產生的，第一次提出了鋰離子電池熱生成率的一般表達式。在鋰離子電池中，反應熱和相變熱較其他幾個熱源小幾個數量級，通常忽略不計[6-10]，因此熱生成率的表達式為：
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阻熱、可逆熵熱和混合熱。
隨后Thomas和Newman證實，在電池的設計過程中，如果減小極化濃度差，混合熱也可以忽略不計，式(1)可以簡化為：
式中：r為電池密度；Cp為比熱；ki為電池在i方向上的導熱系數(i=x、y、z)；q為熱生成率；qcon為散熱率。
通過上述模型可以得到電池的熱生成率、比熱容、導熱系數，為熱管理設計和仿真分析奠定基礎。
展開 設計仿真 | 直播預告-電池熱失控仿真與電力電子散熱仿真解決方案
隨著移動和運輸系統的電氣化程度不斷提高，電池設計和熱管理日益成為原始設備制造商和系統供應商高度優先考慮的領域，希望在其產品中提供一流的安全性。而電池的生熱和熱失控熱性是影響電動汽車使用和安全性的重要條件。
為了保證鋰電池的最佳性能、安全性和使用壽命，鋰電池必須在特定的溫度范圍內工作。因此，電池系統的熱管理至關重要。此外，在模擬中對實際電池單元進行真實物理建模的成本非常高。針對新能源電池行業面臨的挑戰，海克斯康工業軟件旗下Cradle CFD軟件可以進行高效的熱失控仿真分析，解決電池中的熱失控的仿真難題。
本次直播將帶來海克斯康電池熱失控仿真解決方案，包含熱失控仿真流程、新能源電控系統解決方案、新能源電控系統的優化方法以及儲能系統熱仿真解決方案，歡迎報名預約！
展開 