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我國新能源汽車:“發(fā)展速度”以犧牲 “發(fā)展質(zhì)量”為代價(jià)?

有限元: 2018-05-04 09:58:14 閱讀數(shù): 2873 分享到:

截止至2017年,全球新能源汽車?yán)塾?jì)銷售突破340萬輛,其中,去年銷量超過142萬輛,而中國市場新能源汽車的銷量達(dá)到77.7萬輛,占比超過50%……這些光鮮亮麗的數(shù)據(jù),是新能源汽車近幾年爆發(fā)式增長的一個(gè)折射,同時(shí),中國當(dāng)之無愧的又邁在了世界前列。


 

然而, 有人對此提出質(zhì)疑,我國新能源汽車的“發(fā)展速度”以犧牲“發(fā)展質(zhì)量”為代價(jià),在可靠性安全上我們還常常遇到諸如“經(jīng)常無法啟動”、“行駛中突然失去動力”、“行駛中突然失去車輛操控”、“充電慢或無法充電”、“電池安全隱患”等等一系列問題。必須承認(rèn)的是,我國新能源汽車行業(yè)確實(shí)還不盡完美,但隨著支撐新能源汽車“發(fā)展速度”的背后力量正逐步強(qiáng)大,在不久的將來,那些質(zhì)疑將不攻自破。

新能源汽車行業(yè)想要發(fā)展、升級、完善,CAE在其中起到舉足輕重的作用。CAE技術(shù)在發(fā)達(dá)國家汽車行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,從最初的線彈性部件分析到汽車結(jié)構(gòu)中大量的非線性問題分析,到現(xiàn)在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等,CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。用于新能源汽車的CAE技術(shù),還包括電池組仿真分析、電動機(jī)仿真分析、電力電子器件仿真分析、電磁兼容仿真分析、多物理場的系統(tǒng)集成仿真分析等。


 

有限元科技作為國內(nèi)CAE仿真應(yīng)用行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,在汽車整車領(lǐng)域都擁有豐富的有限元分析案例,特別是在新能源汽車電池?zé)峁芾矸矫妫邢拊萍佳邪l(fā)設(shè)計(jì)了具有領(lǐng)先優(yōu)勢的散熱技術(shù),通過水冷優(yōu)化方案、自然冷卻方案和強(qiáng)迫風(fēng)冷+制冷優(yōu)化方案等三大熱管理技術(shù)有效解決動力電池包散熱問題,讓新能源汽車遠(yuǎn)離電池受熱自燃的危險(xiǎn)?,F(xiàn)分享一個(gè)動力電池仿真實(shí)例,帶您快速了解仿真分析對新能源汽車發(fā)展的重要價(jià)值。

 

分析中采用的前提和假設(shè):

仿真分析中涉及的傳熱方式

同時(shí)考慮了各個(gè)零部件/元器件自身的傳導(dǎo)、與空氣之間的對流換熱,考慮主要部件的輻射換熱

分析模式

瞬態(tài)分析:在給定元件發(fā)熱功率的情況下,分析在此時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)部的溫度分布情況

分析級別

獨(dú)立的系統(tǒng),假設(shè)產(chǎn)品放置在自然環(huán)境中

仿真分析中的空間尺寸

電池包外圍尺寸

工作環(huán)境(溫度/海拔)

25C環(huán)境溫度

總的功耗

單個(gè)電芯1C放電,20AH,2毫歐

放置方式

Z軸方向

其他處理

根據(jù)經(jīng)驗(yàn),模型中不影響散熱性能的一些特征和元件忽略掉

采用的軟件

Flotherm 10.1

 

功耗及風(fēng)機(jī)設(shè)置:

單個(gè)電池的發(fā)熱量按照放電電流1C和內(nèi)阻2毫歐姆確定,電池為20AH。

風(fēng)機(jī)風(fēng)量15.4CFM,風(fēng)壓0.78inch*H20

 

分析方案:

工況  25C環(huán)境下1C放電一小時(shí)

 

分析模型:

放電一小時(shí)溫度截面云圖(Y方向):

放電一小時(shí)溫度截面云圖(Y方向):


單一模組(僅選取一部分)充電一小時(shí)溫度分布圖:

仿真分析結(jié)果:

1、在環(huán)境溫度25度的情況下,電池組放電一小時(shí)最大溫度為30.7度,沒有超過電池工作的溫度范圍系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。

2、外殼向外散熱方面,對流散熱功率11.85W,輻射散熱功率為26.67W,若今后出現(xiàn)熱量不能很好的散到環(huán)境中的情況,則可以嘗試在外殼上增加翅片來增加對流散熱功率。


通過對動力電池的散熱案例,我們可以看出合理運(yùn)用CAE仿真技術(shù),能有效幫助企業(yè)解決產(chǎn)品安全性和可靠性的問題,提升產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)。隨著國內(nèi)車企對CAE仿真技術(shù)重視度的提高,關(guān)于新能源汽車質(zhì)量方面的疑慮也必將云散。有限元科技愿助力新能源汽車行業(yè)“跑的更快、更穩(wěn)”貢獻(xiàn)更多的力量。