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質子交換膜燃料電池（PEMFC）的溫度直接影響著電堆的性能和穩定性，其溫度的穩定性依賴于冷卻系統的運行。因此，建立冷卻系統模型，并設計合適的控制策略對研究工作具有重要的意義。基于AMESim軟件和Simulink聯合仿真的優勢，以某款燃料電池的冷卻系統為原型，通過AMESim建立了PEMFC冷卻系統的仿真模型，通過Simulink實現冷卻系統控制器的設計，并進行聯合仿真。

DENG Tao [9]等建立了蛇形通道結構的冷板，分析了冷卻通道數量、通道布局和冷卻劑入口溫度對電池熱管理系統冷卻性能的影響，結果表明5 通道長度方向的通道布局具有最有效的冷卻性能。特斯拉公司的D. Adams [10] 等將扁平管放置在兩排圓柱形電池間對其冷卻，冷卻管內部分為4 個通道，通過冷卻液逆向流動來確保電池間的溫均性。A.

02 成果掠影 近期，伊拉姆大學機械工程系 Sajjad Ahangar Zonouzi老師團隊采用組合冷卻方法進行鋰離子電池的熱管理。這種冷卻方法是通過纏繞在電池上的半螺旋管進行流動沸騰冷卻和通過電池中的氣流進行空氣冷卻的冷卻方法相結合的。使用控制體積技術進行數值模擬，用于模擬流動沸騰區域的模型是歐拉-歐拉多相模型。

因為高溫會使電池的循環壽命明顯降低，同時在高倍率充電時也不安全。目前市面上的新能源車電池，主要有4種電池冷卻方式，分別是自然冷卻、風冷和液冷、直冷這四種。汽車電池熱管理冷卻方式介紹自然冷卻自然冷卻是最基礎和最簡單的冷卻方式，?是依賴環境溫度進行散熱的被動方式，?利用空氣的自然對流來散熱，不需要額外的能源輸入。?

主要反應方程式：試驗表明，該反應速率與電解液的成分以及電池的負極材料屬性相關。對應Amesim中的過程：Positive electrodedecomposition 。2.2.4.

電池最高溫度45℃，出現在前箱總負極柱點，電池單體間溫差14℃，電池均勻性差，不能滿足性能要求。 3.3.4充電狀態下冷卻方式對比 車輛以兩種冷卻方式進行快速充電考察電池箱內電池溫度變化。通過測試數據，兩種冷卻方式下電池的最高溫度和溫度對比如圖8。自然冷卻方式電池最高溫度比強制冷卻高2℃，溫差比強制冷卻低1℃。

常見的BTMS現在分為主動冷卻系統和被動冷卻系統。在主動冷卻過程中，電池模組的熱量通過空氣或液體排出。而通過相變材料(PCM)冷卻是被動冷卻。PCM優于空氣和液體熱管理系統，因為它不需要風扇、泵和連接等電氣機械設備。 為了提高鋰離子電池的安全性，了解它們在高溫下的行為至關重要。

常見的BTMS現在分為主動冷卻系統和被動冷卻系統。在主動冷卻過程中，電池模組的熱量通過空氣或液體排出。而通過相變材料(PCM)冷卻是被動冷卻。PCM優于空氣和液體熱管理系統，因為它不需要風扇、泵和連接等電氣機械設備。 為了提高鋰離子電池的安全性，了解它們在高溫下的行為至關重要。

因此，一個優秀的電池熱管理系統(BTMS)對于保證鋰離子電池安全高效的運行狀態是非常必要的。 根據冷卻策略的不同，BTMS可分為被動冷卻系統、主動冷卻系統和被動與主動相結合的混合系統。在被動冷卻系統中，沒有任何額外的功耗，但它們也不能控制冷卻系統來改變冷卻速率。在鋰離子電池表面實施特殊的材料或散熱結構，以實現電池與外部環境之間的高傳熱能力。

目前，大多數關于電池冷卻設計和優化的研究工作都集中在圓柱形和棱柱形電池上。最近，袋形電池因其比圓柱形電池更高的能量密度而受到關注。目前，已經提出了各種用于冷卻鋰離子電池的熱管理系統：空氣冷卻、間接液體冷卻、直接液體或浸沒冷卻、使用相變材料、熱管以及涉及兩種或多種這些方法組合的混合方法進行被動冷卻。然而，就電動汽車的商業應用而言，只有風冷和液冷已大規模實施，其他還處于研究階段。

這有助于將電池保持在最佳工作溫度范圍內；在鋰電池中，即使在快速充電等極端條件下，電池溫度也不應超過 40 攝氏度。同時，所有電池的溫度分布必須盡可能均勻，這就是流通板的用武之地。這種新設計可根據需求控制冷卻劑流量，特別是對于電池單元和冷卻劑之間的微小溫差，較慢的流速可以改善傳熱。馬勒表示，其仿生電池冷卻板的工作效率非常高，溫度范圍可以降低 50%，峰值溫度也可以顯著降低。

02 成果掠影近期，吉林大學江彥老師團隊開發了一種高效的電池熱管理系統，可以控制電池模塊的溫度，從而提高整體性能。該研究針對由12節方形LiFePO4電池組成的電池模塊設計了不同類型的液冷熱管理系統。以計算流體動力學模擬為主要研究工具，提出了從傳熱和流動阻力兩個方面評價冷板性能的參數，以及冷卻面、入口數量和冷卻液方向對其冷卻效果進行了研究。

推薦閱讀深度解讀：GB 29743.2-2025《機動車冷卻液 第2部分：電動汽車冷卻液》原子力顯微鏡（AFM）在電池電極層的表征應用利用DSC/TGA精準評估正極材料熱穩定性，筑牢動力電池安全防線

▲圖1.電池系統的設計解析 這套系統與傳統設計主要的差異在于： ●電池冷卻技術：電池是從頂部/末端冷卻。 ●電氣連接封裝在注塑成型的塑料中。 ●電池模塊內部，有10組電芯串聯（上限電壓42V），每組30個電芯并聯，每組由絕緣材料進行分割；有22個電池模塊，最高電壓偉924V。

02 成果掠影 近期，新疆大學盧浩老師團隊提出了一種新的電池熱管理系統優化策略，該策略綜合考慮系統體積和冷卻性能，可以根據實際應用確定合適的熱管理策略。所提出的方法分為四個步驟：優化系統設計、建立計算代碼、多目標優化和綜合模擬決策。基于計算流體力學（CFD）的數值模擬用于驗證優化后系統的冷卻性能。

02 成果掠影 近期，韓國嶺南大學Gyu Sang Choi和Sung Chul Kim老師團隊分析了各種電池熱管理系統(TMS-Bs)冷卻方法及其在可行性、成本和壽命方面的優缺點，討論了熱失控(TR)機制，模型和策略，以減輕TRS問題。有效的TMS-B可以減輕電池的TR，并提高其性能和壽命。

XING不依賴傳統的空氣或液體冷卻系統，而是將電池浸入特殊的介電液中。這種流體專為實現最佳傳熱而設計，直接包圍并包裹每個電池，確保均勻和快速的冷卻。

2基于AMESim軟件的整車熱管理系統建模 本文首先利用AMESim仿真平臺搭建了純電動汽車的整車模型，然后分別搭建了包括水冷系統和電池包風冷系統在內的熱管理系統模型，然后將已經搭建的水冷系統模型和電池包風冷系統模型與整車系統模型相結合，將整車仿真中電機、電機控制器、電壓轉換器的發熱量作為輸入值，輸給水冷系統模型；將電池的散熱量作為一個輸入值，輸給電池包風冷系統模型，然后制定相關的控制策略