電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾鞦lowmaster和FloEFD應(yīng)用
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對于電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車來說，最大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)來自于電池。電車設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能高效和輕便，以便提供充足能源保證汽車單次充電后的合理行車距離。影響電池工作性能的一項(xiàng)重要因素——溫度，既不能過高也不能過低。因此，設(shè)計(jì)人員在汽車開發(fā)設(shè)計(jì)中必須全面考慮電池包的加熱與排熱控制。電池?zé)峁芾碇饕康氖蔷S持電池包工作在最佳溫度范圍，提高使用壽命和工作效率。
在本案例中，開始設(shè)計(jì)過程中使用三維CFD FloEFD軟件建立電池組和電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BTMS）精確仿真模型，開展惡劣工況仿真分析，建立表征預(yù)期工作條件范圍內(nèi)的工作特性。獲取電池包工作特性后，使用一維CFD程序Flowmaster開展系統(tǒng)級分析，快速分析部件之間相互作用，如在一個(gè)寒冷環(huán)境下的暖啟。
FloEFD完全嵌入CAD環(huán)境中，可自動(dòng)識別流體計(jì)算域。相比傳統(tǒng)CFD，仿真時(shí)間減少65～75%。FloEFD提供流量、壓降、傳熱等參數(shù)預(yù)測，可迭代分析快速評估電池包壓降和溫度等工作特性。
3、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)工況分析
（1）峰值冷卻分析
一些參數(shù)可以在Flowmaster和FloEFD模型中共用，如最大散熱率。峰值冷卻分析是確定合適的冷卻流量保證鋰離子電池系統(tǒng)始終低于臨界溫度40℃（行業(yè)經(jīng)驗(yàn)一般是30～40℃），這種惡劣工況應(yīng)確保能夠及時(shí)排除電池產(chǎn)生的熱量。
恒定電池散熱量，通過參數(shù)化分析，在2～15l/min范圍內(nèi)改變水泵流量確定滿足低于40℃的最小冷卻流量。其中冷卻液為50/50乙二醇，環(huán)境溫度20℃。
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