设计仿真 | 直播预告-电池热失控仿真与电力电子散热仿真解决方案

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直播时间｜8月3日 14点

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Cradle CFD可以提供实用的、先进的计算流体动力学仿真和可视化的解决方案。针对电池热管理提供了两种模型，一种是RC模型，另一种是P2D模型。

电池的RC模型

RC模型是一种快速且准确的电池建模方法。这种方法不需要对电池的物理细节建模，通过组合简单的电路元件近似电池的工作状态及响应。通过采用开路电压(OCV)并连接多个电阻和电容器的组合，可以有效预测实际电池随时间的输入和输出功率以及热生成响应。

电池的P2D模型

该模型基于物理方程，如固体中的电荷守恒方程、液体中的电荷守恒方程、Butler-Volmer方程、固体中的扩散方程和液体中的扩散方程，计算电池内部微观尺度上的锂浓度分布和电场。因此可以更精确地预测电池单元的行为，包括电池充电率、输出电压和发热量。

对于热失控而言，其仿真挑战如下：

• 热失控描述了一个因温度升高而加速的过程，进而释放能量，进一步提高温度。

• 如果一个电池过热，熔毁将扩散，并将持续到整个电池组被摧毁。

• 热失控的早期检测很重要。

针对上述问题，可以通过结合Elements和CradleCFD的耦合仿真解决热失控的仿真分析。

新能源电力电子系统的小型化，对于温控要求越来越高。

•由于高功率和缩小尺寸，需要进行热管理，以增加高发热密度。

•估计印刷电路板的温度分布，元件由各种材料构成，以防止故障。

•研究使用风扇、散热器、水套等的有效冷却方法。

•用冷却效率评估水套中的压力损失考虑变速箱和变速器的热效应。

通过逆变器的仿真分析案例介绍Cradle CFD的电力电子的快速热仿真分析解决方案。