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電池組的熱分析

作者: 時(shí)間:2012-01-19 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  今天聽了CADFEM的一位前輩的2個(gè)小時(shí)的交流會(huì)(這是其seminar:Battery Simulation 3天版的一個(gè)摘要),主要介紹CADFEM在ANSYS下做的的一些工作,雖然沒(méi)有拿到其PPT但是根據(jù)這個(gè)公司在網(wǎng)上可見的材料聊聊他們做的工作。

  ADFEM、ZSW和Lionsmart三家受了德國(guó)ZF的資助,對(duì)(泛鋰)電池進(jìn)行了熱方向的建模。CADFEM主要的工作,是把電池包的內(nèi)部散熱通 過(guò)簡(jiǎn)化的方法進(jìn)行處理,這種MOR的方法,我個(gè)人沒(méi)有搞太明白,應(yīng)該是一種將多自由度通過(guò)處理后簡(jiǎn)化的方法。ANSYS就是做這個(gè)事情滴,由于本人沒(méi)有特 別的基礎(chǔ),因此避過(guò)這一塊。

  電池組的熱分析

  此圖可謂相對(duì)清晰,它們采用了三種基本的電池來(lái)分析問(wèn)題

  1.阻抗

  2.Newsman的電池電化學(xué)方程(個(gè)人覺(jué)得對(duì)于現(xiàn)成的電池而言不可測(cè))

  3.推導(dǎo)的,由電池測(cè)試的特性測(cè)試結(jié)果,進(jìn)行逆向工程得到電化學(xué)方程的20多個(gè)輸入函數(shù)(個(gè)人覺(jué)得也是比較夸張的事情,持保留意見)

  在上圖中,右半部分的兩個(gè)模型就是模型1和模型3。

  左邊的兩個(gè)模型是一維的模型,和流體模型。為此該公司做了一個(gè)很大的鋁板,然后在上頭貼了99塊聚合物電池:

  電池組的熱分析

  由此可以得到這樣一個(gè)循環(huán):電池工作狀態(tài)=》產(chǎn)熱=》引起電池溫度狀態(tài)變化=》產(chǎn)熱變化;從而得到電學(xué)和溫度的迭代反饋反應(yīng):

  電池組的熱分析

  電池組的熱分析

  今天聽了CADFEM的一位前輩的2個(gè)小時(shí)的交流會(huì)(這是其seminar:Battery Simulation 3天版的一個(gè)摘要),主要介紹CADFEM在ANSYS下做的的一些工作,雖然沒(méi)有拿到其PPT但是根據(jù)這個(gè)公司在網(wǎng)上可見的材料聊聊他們做的工作。

  ADFEM、ZSW和Lionsmart三家受了德國(guó)ZF的資助,對(duì)(泛鋰)電池進(jìn)行了熱方向的建模。CADFEM主要的工作,是把電池包的內(nèi)部散熱通 過(guò)簡(jiǎn)化的方法進(jìn)行處理,這種MOR的方法,我個(gè)人沒(méi)有搞太明白,應(yīng)該是一種將多自由度通過(guò)處理后簡(jiǎn)化的方法。ANSYS就是做這個(gè)事情滴,由于本人沒(méi)有特 別的基礎(chǔ),因此避過(guò)這一塊。

  電池組的熱分析

  此圖可謂相對(duì)清晰,它們采用了三種基本的電池模型來(lái)分析問(wèn)題

  1.阻抗模型

  2.Newsman的電池電化學(xué)方程(個(gè)人覺(jué)得對(duì)于現(xiàn)成的電池而言不可測(cè))

  3.推導(dǎo)的模型,由電池測(cè)試的特性測(cè)試結(jié)果,進(jìn)行逆向工程得到電化學(xué)方程的20多個(gè)輸入函數(shù)(個(gè)人覺(jué)得也是比較夸張的事情,持保留意見)

  在上圖中,右半部分的兩個(gè)模型就是模型1和模型3。

  左邊的兩個(gè)模型是一維的模型,和流體模型。為此該公司做了一個(gè)很大的鋁板,然后在上頭貼了99塊聚合物電池:

  電池組的熱分析

  由此可以得到這樣一個(gè)循環(huán):電池工作狀態(tài)=》產(chǎn)熱=》引起電池溫度狀態(tài)變化=》產(chǎn)熱變化;從而得到電學(xué)和溫度的迭代反饋反應(yīng):

  電池組的熱分析

  電池組的熱分析

  由此,這個(gè)軟件就可以比較簡(jiǎn)單的估算在某個(gè)LOAD下其溫度情況:

  電池組的熱分析

  電池組的熱分析

  我對(duì)所有的處理過(guò)程都沒(méi)啥可說(shuō)的,唯獨(dú)對(duì)于建模過(guò)程還是持保留意見的,在其說(shuō)明文檔中有一頁(yè):

  電池組的熱分析

  根據(jù)實(shí)驗(yàn)得來(lái)的,未必有很強(qiáng)的適用性。這點(diǎn)在各種不同的電池上面尤其明顯。但是我從內(nèi)心中敬佩這家公司,它可以為的散熱設(shè)計(jì)和電動(dòng)車/混動(dòng)車 的散熱設(shè)計(jì)提供一個(gè)相對(duì)精確的快速驗(yàn)證方法。在這個(gè)基礎(chǔ)上,再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后修正,可以大大節(jié)約錢和時(shí)間,這說(shuō)不定是一個(gè)很好的法子。

  參考文獻(xiàn):

  System Level Battery Thermal Behavior Study Electro-thermal simulations for batteries Thermal and Mechanical System Simulation Effective Electrothermal Simulation for Battery Pack and Power Electronics in HEVEV



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