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新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例

有限元: 2017-05-12 09:37:58 閱讀數(shù): 8428 分享到:

前言:


隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)推廣程度的逐漸深入,對(duì)電池包散熱系統(tǒng)方案要求也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)電池散熱過(guò)程的熱仿真分析,可以預(yù)測(cè)電池溫度在放電過(guò)程中的變化趨勢(shì),檢驗(yàn)電池包的散熱性能,為電池箱的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。


目前,市場(chǎng)上主流的熱仿真分析軟件為Flotherm,今天小編將通過(guò)一個(gè)電池包熱仿真實(shí)例,帶您快速了解電池散熱系統(tǒng)仿真分析。


分析中采用的前提和假設(shè):


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


導(dǎo)熱率設(shè)置:

             

電芯導(dǎo)熱界面設(shè)置

注:材料的導(dǎo)熱率設(shè)定,如果是單一材料部件,如外殼等,根據(jù)部件所使用的實(shí)際材料的導(dǎo)熱率給定;如果是復(fù)合材料部件或多種材料組合的部件,而在3D模型中是通過(guò)簡(jiǎn)化模型繪制的,則材料導(dǎo)熱率,按照集總參數(shù)法,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論折算給定當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù),如電芯等。


功耗設(shè)置及風(fēng)機(jī)選用:


單節(jié)電池的發(fā)熱量按照電流1A和內(nèi)阻50mΩ確定為0.288w,電池為18650,容量2.4Ah;

風(fēng)機(jī)統(tǒng)一為最大風(fēng)量15.87m3/h,最大全壓31.33Pa的軸流風(fēng)機(jī),可以根據(jù)具體需求隨時(shí)改換。


分析方案:


仿真工作環(huán)境:30℃環(huán)境溫度下放電1小時(shí)


分析模型:


 新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例

新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


放電一小時(shí)溫度截面云圖(Z方向)


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例  新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


放電1小時(shí)速度截面云圖(Z方向)


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例  新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


放電1小時(shí)速度截面云圖(Y方向)


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例  新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


電池放電一小時(shí)溫度分布圖


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


電池放電一小時(shí)溫度分布圖


新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例


仿真結(jié)論


在此散熱方案下,大部分電池的溫度都處在40-45℃的區(qū)間之內(nèi),少數(shù)散熱條件較好的電池區(qū)域溫度低于40℃。在最高溫度可以接受的條件下,可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和擺放來(lái)改善溫度的不均衡度。