概要
续航问题是电动车面临的主要挑战之一。为了提升续航,电池厂不断增大电芯容量并优化电芯结构。而随着单体电芯容量的增加和结构I的变化,一个电芯内部的参数分布越来越得到工程师的关注。本文针对一个详细的水冷电池热管理模型,计算了不同冷却液流量下的电芯温度的差异,并在GT-SUITE中直接修改模组几何以快速评价新冷却方案,大大提高了处理效率。
1、模型介绍
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流体管路离散为分叉管(flowsplit)和直管 -
水冷板离散为有限元(ThermalFiniteElement),共10000个网格 -
模组外壳离散为ThermalMass -
电芯采用具有三维分辨率的电池模型(CellSpatial),电网格有25个电网格(即25个等效电路小电池),100个热网格。
2、电芯温度分析
下图为冷却液流量为10g/s 时,10个电芯(由于模组中电芯对称分布,故只分析一半的电芯)的温度曲线,可以看到,在3C充电时,电芯的更大温度为34.6℃。边缘处电芯内部的温度不一致性在2.5℃左右,而模组中心处电芯内部的温度不一致性为1.8℃。模组内电芯之间的平均温度更大相差1.8℃。这些结果都表明该冷却方式是非常有效的。
3、修改冷却方案
关于Gamma Technologies
Gamma Technologies(GTI)成立于1994年——享誉全球的整车/发动机仿真领域多物理场CAE系统仿真软件GT-SUITE软件开发商,位于美国芝加哥。GT-SUITE是一款用于车辆系统仿真、分析的CAE(计算机辅助工程)工具,为全世界所有主要车辆和发动机相关企业和研究、咨询单位使用,代表了该领域更先进的技术和开发方向。GT-SUITE丰富的物理场模型库,涵盖流体、机械、热、电、磁、化学和控制等各类模块。其模块化结构,可调高精度模型和开放接口,可支撑从概念设计到验证的全部开发流程。GT-SUITE用户广泛,应用范围遍布传统燃油车、混合动力汽车、新能源汽车、动力总成、传动系统、发动机、电动机、压缩机、催化器、化工、噪声分析、冷却和热管理系统、空调系统、液压系统、供油系统、润滑系统等各个工程领域。
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