动力电池包热设计仿真都包含哪些内容?
确保电动汽车安全,汽车制造企业责无旁贷。其中,科学的安全理念、严谨的开发流程、必不可少。因此,电动汽车研发过程中的热仿真分析就至关重要。
通过对电池散热过程的热仿真分析,可以预测电池温度在放电过程中的变化趋势,检验电池包的散热性能,为电池箱的设计提供理论依据。
分析中采用的前提:
导热率设置:
电芯导热界面设置
注:材料的导热率设定,如果是单一材料部件,如外壳等,根据部件所使用的实际材料的导热率给定;如果是复合材料部件或多种材料组合的部件,而在3D模型中是通过简化模型绘制的,则材料导热率,按照集总参数法,根据经验和理论折算给定当量导热系数,如电芯等。
功耗设置及风机选用:
单节电池的发热量按照电流1A和内阻50mΩ确定为0.288w,电池为18650,容量2.4Ah;
风机统一为最大风量15.87m3/h,最大全压31.33Pa的轴流风机,可以根据具体需求随时改换。
分析方案:
仿真工作环境:30℃环境温度下放电1小时
分析模型:
放电一小时温度截面云图(Z方向)
放电1小时速度截面云图(Z方向)
放电1小时速度截面云图(Y方向)
电池放电一小时温度分布图
电池放电一小时温度分布图
仿真结论
在此散热方案下,大部分电池的温度都处在40-45℃的区间之内,少数散热条件较好的电池区域温度低于40℃。在最高温度可以接受的条件下,可以通过调整风机的风量和摆放来改善温度的不均衡度。