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電池組的熱分析

發布時間:2012-01-29

中心議題: 解決方案:
  • 采用三種基本的電池模型來分析問題

今天聽了CADFEM的一位前輩的2個小時的交流會(這是其seminar:Battery Simulation 3天版的一個摘要),主要介紹CADFEM在ANSYS下做的電池組熱分析的一些工作,雖然沒有拿到其PPT但是根據這個公司在網上可見的材料聊聊他們做的工作。

ADFEM、ZSW和Lionsmart三家受了德國ZF的資助,對(泛鋰)電池進行了熱方向的建模。CADFEM主要的工作,是把電池包的內部散熱通 過簡化的方法進行處理,這種MOR的方法,我個人沒有搞太明白,應該是一種將多自由度通過處理后簡化的方法。ANSYS就是做這個事情滴,由于本人沒有特 別的基礎,因此避過這一塊。
此圖可謂相對清晰,它們采用了三種基本的電池模型來分析問題

1.阻抗模型

2.Newsman的電池電化學方程(個人覺得對于現成的電池而言不可測)

3.推導的模型,由電池測試的特性測試結果,進行逆向工程得到電化學方程的20多個輸入函數(個人覺得也是比較夸張的事情,持保留意見)

在上圖中,右半部分的兩個模型就是模型1和模型3。

左邊的兩個模型是一維的模型,和流體模型。為此該公司做了一個很大的鋁板,然后在上頭貼了99塊聚合物電池:
由此可以得到這樣一個循環:電池工作狀態=》產熱=》引起電池溫度狀態變化=》產熱變化;從而得到電學和溫度的迭代反饋反應:



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今天聽了CADFEM的一位前輩的2個小時的交流會(這是其seminar:Battery Simulation 3天版的一個摘要),主要介紹CADFEM在ANSYS下做的電池組熱分析的一些工作,雖然沒有拿到其PPT但是根據這個公司在網上可見的材料聊聊他們做的工作。

ADFEM、ZSW和Lionsmart三家受了德國ZF的資助,對(泛鋰)電池進行了熱方向的建模。CADFEM主要的工作,是把電池包的內部散熱通 過簡化的方法進行處理,這種MOR的方法,我個人沒有搞太明白,應該是一種將多自由度通過處理后簡化的方法。ANSYS就是做這個事情滴,由于本人沒有特 別的基礎,因此避過這一塊。
此圖可謂相對清晰,它們采用了三種基本的電池模型來分析問題

1.阻抗模型

2.Newsman的電池電化學方程(個人覺得對于現成的電池而言不可測)

3.推導的模型,由電池測試的特性測試結果,進行逆向工程得到電化學方程的20多個輸入函數(個人覺得也是比較夸張的事情,持保留意見)

在上圖中,右半部分的兩個模型就是模型1和模型3。
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左邊的兩個模型是一維的模型,和流體模型。為此該公司做了一個很大的鋁板,然后在上頭貼了99塊聚合物電池:
由此可以得到這樣一個循環:電池工作狀態=》產熱=》引起電池溫度狀態變化=》產熱變化;從而得到電學和溫度的迭代反饋反應:
由此,這個軟件就可以比較簡單的估算在某個LOAD下其溫度情況:
 
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我對所有的處理過程都沒啥可說的,唯獨對于建模過程還是持保留意見的,在其說明文檔中有一頁:

根據實驗得來的,未必有很強的適用性。這點在各種不同的電池上面尤其明顯。但是我從內心中敬佩這家公司,它可以為電池組的散熱設計和電動車/混動車 的散熱設計提供一個相對精確的快速驗證方法。在這個基礎上,再次進行實驗后修正,可以大大節約錢和時間,這說不定是一個很好的法子。
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