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來源 | electrive.com德國汽車供應商馬勒發布了一款新型電池冷卻板，并認為這是一次“技術飛躍”。該公司的工程師從大自然中汲取靈感，開發了一種冷卻通道仿生結構，使冷卻劑能夠以不同的方式流動。馬勒表示，這顯著提高了冷卻板的熱力學性能和結構機械性能，具體來說，其冷卻能力提高了 10%，且壓力損失降低了 20%。

瞬時冷卻分析 (Transient Cool Analysis) 基本概念 本章節教程演示如何準備射出成型的瞬時冷卻分析。程序分為：開始、準備瞬時設定與開始分析。 本章教學所涵蓋的功能如下表所列： 1.

在射出成型領域中，冷卻系統至關重要。塑件必須冷卻固化至特定溫度，脫模頂出時才能具備足夠的剛性，以避免塑件因外力產生變形，并可保持尺寸穩定性。此外，冷卻時間占整個成型周期70%-80%的時間，因此良好的冷卻系統可以大幅縮減成型周期、提升產能。然而對許多大型產品的模具而言，水路數量多且復雜，這導致在分析之前，須耗費大量時間整理模具中各群水路的進出途徑。

全瞬時冷卻分析 (Fully Transient Cool Analysis)如前所述，當傳統的冷卻系統不再只有冷卻功能時，周期平均(cycle-average)方法則不再適用。更具體地說，當系統的周期時間很長時，例如：光學透鏡的開發 或 variotherm 模具溫度控制機制，必要時使用 全瞬時冷卻分析(fully transient cool) 來分析整個周期的行為。

該研究旨在分析四種不同冷卻配置的熱行為，即具有環境冷卻的單電池、具有環境冷卻的 1P4S、僅具有底部液體冷卻的 1P4S 和具有兩側液體冷卻的 1P4S。Newman、Tiedemann、Gu 和 Kim (NTGK) 模型用于小尺度電化學建模，而計算流體動力學(CFD) 用于分析電動汽車常用的不同快速充電速率期間的熱行為。

02 成果掠影近期，華南理工大學機械與汽車工程學院簡棄非教授團隊提出了一種新穎的被動冷卻方案，將均熱板集成到質子交換膜燃料電池堆中進行熱管理。研究團隊設計并制作了1.32 mm厚的均熱板，并通過使用加熱墊在不同功率下進行測試來驗證其傳熱性能。在確認均熱板能夠滿足散熱要求后，在快速啟動和穩態運行期間對與均熱板耦合的電池堆的輸出特性進行實驗評估。

Moldex3D/Solid-Cool為真實三維實體模流分析技術，使用High Performance Finite Volume Method(HPFVM)作為數值解法，同時配合3D模型充填分析結果進行計算，針對真實3D模流冷卻分析提供一個高效率的算法。包含塑件、冷卻水管與模座，均為三維實體元素。

當所有分析皆顯示已完成，接著便可檢視此次分析的結果。 檢視冷卻結果分析程序結束后，組別2的項目樹狀表中會新增原本組別(組別1)所沒有的結果項。由于已經建立冷卻系統，且分析順序加入冷卻分析(C)，因此有一組與冷卻結果相關的分析結果可供檢視。展開冷卻結果并單擊溫度，即可于顯示窗口中檢視按照溫度圖例所繪出的溫度分布圖。

在冷卻分析 –C 頁簽當中勾選執行水路分析(進行冷卻水管網絡分析)后點選確認。單擊計算管理員開啟計算管理并提交此次模擬工作。當所有分析皆顯示已完成，接著便可檢視此次分析的結果。 檢視冷卻結果 分析程序結束后，組別2的項目樹狀表中會新增原本組別(組別1)所沒有的結果項。由于已經建立冷卻系統，且分析順序加入冷卻分析(C)，因此有一組與冷卻結果相關的分析結果可供檢視。

目前對動力電池冷卻主要是:保證充放電時產生的熱量及時散出;各模塊間溫度分布均勻。因此，本文以國內某輕型商用純電動車用磷酸鐵鋰電池包為研究對象，對現有電池冷卻方案進行了性能試驗對比和數據分析，確定了電池包冷卻的最終方案。

步驟3：將冷卻分析(cooling)或瞬時分析(transient analysis)加入到分析順序并執行開始分析(Run Now)。 步驟4：在完成冷卻分析后，在冷卻結果選單中點選冷卻水管雷諾數 (Coolant Channel Reynolds Number) 來觀看雷諾數的分布。

確保顆粒在沉降室內有足夠時間沉降：(2) 氣流分布進口設計：采用漸擴管（擴張角≤15°）或導流板，避免直接沖擊沉降區。均流裝置：增設多孔板或格柵，使斷面速度偏差≤20%。（3）氣流速度（u）：上限：防止已沉降顆粒再飛揚（通常 umax≤1m/s），下限：避免設備體積過大（經濟性權衡）。

冷卻系統建模 (Cooling System Modeling) 基本概念 本章教程演示前處理與模擬分析一個具有冷卻系統的模型。程序共分為四個部分：開始、建立冷卻系統、設定成型條件、執行分析與查看結果。 本章教學所涵蓋的功能如下表所列： 1.

結果除了良好的冷卻分析外，Moldex3D可以在冷卻后為其他流體分析軟件提供各節點的溫度數據，并且透過機臺模式界面可以讓仿真分析更接近實際制造。最后KOPLA的客戶對Moldex3D的效能也非常滿意，并計劃將Moldex3D納入內部開發流程，作為檢查模具加工及冷卻等項目的工具。

冷卻設定標簽 (Cooling Settings Tab) 冷卻分析有兩種類型。一種是循環平均法，會考慮模座在幾次射出循環后達到穩定狀態的溫度。另一種是瞬時冷卻法，會分析單一周期內隨著時間變化的溫度。如需詳細信息，請參閱本手冊的冷卻章節。 冷卻方法(Cooling Method)：提供兩種冷卻方法：一般(General) 或 瞬時(Transient)。

步驟四：在分析順序中，分析順序必須要使用瞬時分析3-Ct F P Ct W。 注：用戶可以藉由檢查冷卻的紀錄文件(*.lgc)，檢查此設定是否有正確被開啟。 2. 結果 在冷卻結果中，由于在公/母模側的接觸條件不同，使得公模側與的溫度與母模側的溫度差異較大。

為了能正確的評估不同塑件厚度下的冷卻時間，科學家們針對平板塑件在模座中的冷卻行為進行完整的分析，包含塑件平均溫度降溫到頂出溫度所需的時間，塑件在特定時間下的溫度分布等等，推導出的平板冷卻時公式如圖二所示。

為了能正確的評估不同塑件厚度下的冷卻時間，科學家們針對平板塑件在模座中的冷卻行為進行完整的分析，包含塑件平均溫度降溫到頂出溫度所需的時間，塑件在特定時間下的溫度分布等等，推導出的平板冷卻時公式如圖二所示。

?分析后，使用者可以檢視 感測節點(Sensor Node) 的數據。?若使用者設置感測節點(Sensor Node)并使用模座執行冷卻分析，則 XY 圖中將會有模穴和模座兩側的結果。

圖一 原始水路設計圖二 原始水路設計冷卻分析結果，顯示軸柄區域有積熱現象 為了縮短冷卻時間，Linear AMS更改了水路設計，使水路系統能更貼近產品輪廓(圖三)，軸柄處及產品內外側都有水路經過。設計變更后，再次以Moldex3D進行仿真，分析結果顯示溫度分布均勻度有顯著的改善(圖四)。