Kuli软件用于电池系统1D仿真实例

    3D仿真因需要大量的几何处理，然后网格进行划分，这个对个人能力及电脑配置都非常高，而且时间周期比较长，因此1D分析具有较大的意义。

   动力电池热管理系统设计的总体流程一般如下：
　　（1）确定外部输入。这一部分通常是指考虑与分析整车使用要求和环境要求，比如功率、能量、放电倍率、行车工况、环境温度等因素。
　　（2）根据外部输入确定电池功率需求以及能量需求。
　　（3）计算电池生热量。通常，电池生热量可以根据电化学理论、热力学理论等计算。但在工程中，可以用简单的焦耳热去代替。
　　（4）根据车辆使用的环境要求，确定动力电池系统是否需要设计冷却系统、加热系统和保温系统。同时，在冷却系统设计中要确定是使用自然冷却方案、强制风冷方案还是强制液冷方案。
　　（5）根据1～4确定设计说明书，如果计算结果超过热管理设计目标，那么要重新考虑电池选型或者电池热使用环境。
　　（6）根据设计书进行详细设计，包括结构设计以及仿真分析。在这一阶段，CFD仿真和热仿真占用了大量时间，结构设计根据仿真结果进行调整与完善。
　　（7）动力电池的试制。
　　（8）动力电池热管理性能测试，包括冷却效果测试、加热效果测试和保温效果测试三个基本方面。

    接下来给一个具体的案例来分析一下，99s48p电池系统，采用液冷方案，每个模组以750W功率对外放电，期望获得730s后的电池温度分布。

  有些仿真参数和实际值不相符，本例仅仅表明方案和效果！

 

电池系统仿真需求的参数有以下几个方面：

仿真之前，需要知道电池的比热容，导热系数，密度等数据。

关于电池的内阻，一般用直流内阻来计算发热量。

案列分析

1. 本例模组是由48个单体电池构成，单体cell根据实际的参数进行输入，如重量，传热面积，内阻，SOC-OCV曲线等参数在cell level里面设置；

2. 下图是对电池模组进行设置，并在电连接选项中定义并联cell数量；

2.定义模组中流体的结构参数，串并联配置，流动方向，热交换面积以及连接片的内阻，如下图所示：

3.进行电池系统设置：

最终的仿真图如下所示，

最后可以很方便的看出模组的温度分布曲线和趋势，如下图所示：

比如，还可以非常清晰直观的看出某时刻模组中的单体温度梯度和温差，如下图所示：

最终依然需要和实验对接起来，验证参数的准确性！

内容来自公众号：电池系统设计与仿真

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