元王仿真云精選案例丨動(dòng)力電池包風(fēng)道散熱性能評(píng)估與設(shè)計(jì)優(yōu)化
很多電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池采用三元鋰電池，這種電池以鈷酸鋰，錳酸鋰或者鎳酸鋰等化合物為正極，以可嵌入鋰離子的碳材料為負(fù)極使用有機(jī)電解質(zhì)。動(dòng)力電池主要依靠鋰離子在正極與負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來(lái)工作，實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放，也就是充電和放電過(guò)程。
充放電過(guò)程中，電池包會(huì)釋放大量熱，如果不能及時(shí)有效地將熱量排出，過(guò)溫的電池可靠性會(huì)大大降低，壽命也會(huì)受影響，甚至可能出現(xiàn)熱失控，發(fā)生安全事故。
那么如何判斷電池包散熱性能是否合格呢？以下元王真實(shí)案例指導(dǎo)熱仿真評(píng)估及優(yōu)化設(shè)計(jì)！
熱仿真工況：環(huán)境溫度35℃，1.5C充電3600s，單顆電池功耗約1.46W。散熱方式是通過(guò)風(fēng)扇配合蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
首先針對(duì)客戶(hù)原始風(fēng)道結(jié)構(gòu)進(jìn)行首輪仿真。原始風(fēng)道電芯溫度云圖，電芯最高溫度達(dá)到83.3℃，已嚴(yán)重超標(biāo)。
結(jié)合原始風(fēng)道速度矢量圖，我們發(fā)現(xiàn)，原始風(fēng)道存在下面幾個(gè)結(jié)構(gòu)缺陷：
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主風(fēng)道氣流被擋住導(dǎo)致局部回流現(xiàn)象；
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導(dǎo)流片過(guò)渡斜角太大，導(dǎo)致局部回流現(xiàn)象；
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部分支風(fēng)道的出風(fēng)口氣流不經(jīng)過(guò)電池，直接回流到管道，出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
針對(duì)首輪仿真發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)缺陷，我們制定了相應(yīng)的改善措施：
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主風(fēng)道氣流被擋住，建議開(kāi)局部陣列孔；
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減小導(dǎo)流片的過(guò)渡斜角；
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堵住出現(xiàn)氣體短路的支風(fēng)道；
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將蒸發(fā)器出口溫度從25℃降低到15℃。
最后通過(guò)仿真驗(yàn)證優(yōu)化后風(fēng)道結(jié)構(gòu)的散熱性能，電芯的最高溫度從之前83.3℃降到現(xiàn)在40.8℃，完全符合溫度45℃規(guī)格要求。
汽車(chē)顯示屏頭碰優(yōu)化設(shè)計(jì)
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