如何成为一名合格动力电池热管理仿真和设计工程师

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一、 电池热管理概述

电池热管理系统(BTMS)，是用来确保电池系统工作在适宜温度范围内的一套管理系统，主要由电池箱、传热介质、监测设备等部件构成。

温度对动力电池整体有非常显著的影响，一般要综合考虑温度对电池性能、寿命和安全的影响，电池热管理系统需要维持电池处于最优工作范围，获得性能和寿命的最佳平衡。

电池热管理系统有如下几项主要功能

(5)保证电池组温度场的均匀分布

电动电池作为电动汽车的唯一动力来源，是影响电动汽车性能的重要指标，电池必须满足性能要求才可以保证正常的行驶。

二、 电池热管理工程师的工作内容

1、协同进行电芯或模组的选型、热管理性能评估及设计目标确认

• 评估电芯模组的高低温性能_容量衰减、能量衰减、循环寿命、发热特性等；
• 明确电池热管理系统的设计目标_最高温度、最低温度、电芯温差、电池保温性能、升温速率等；

2、电池热管理系统设计一水冷电池包为例

• 电池冷板设计一流道设计、流程设计、内部结构设计等；

• 保温(外部保温)，导热(导热垫)和其他散热结构设计；

3、电池热管理系统控制策略设计温度计算、热行为识别算法

• 电池冷板水温流量需求、充放电倍率边界等；

4、试验策划实施—电芯台架试验、整包台架试验、整车标定试验

三、 电池热管理工程师需要掌握的技能

技能工具的使用：

• 3D建模工具— catia，UG， Solidworks
• CFD仿真工具—star-ccm 、 fluent、ansa、 hypermesh
• 1D仿真工具— Flowmaster、KULI、AMEsim
• 报文采集及曲线分析 canalyzer， contest

• 开发标定工具—C语言， Matlab，INCA等

• 工作1~3年，参与1~2款电池包热管设计；

• 熟练掌握相关设计工具、仿真软件和试验方法；熟悉电池性能和成组要求；

• 工作3~5年，主持5款以上电池包热管设计

• 能独立负责供应商管理交流、负责SOR发放、制定相关试验标准；对行业新的技术发展方向有一定了解

• 工作5~10年，参与3款以上电池包热管设计

• 可以独立负责方案制定、性能定义，解决复杂技术问题；对行业型的技术发展方向有深入了解。  
  

• 对自然冷却电池电池包，需考虑空气传热影响，保留箱体、电池模组结构等；
• 去掉螺栓、连接件、线束等对传热影响较小的零部件；
• 对圆角、螺栓孔等细节特征进行简化处理；
• 对于完全对称模型可考虑对称建模；
• 去掉固定连接组件、底部泡棉支撑等对传热影响较小部件，

• 去掉水冷板内部对体网格质量影响较大的尖角、圆弧面等细节特征。

流场分析：在电池冷却系统设计过程中，对冷却系统进行流场分析，得到在不同流量下冷却系统的流阻特性、流量分配 等信息，用以初步评估冷却系统冷却均匀性，并为水泵选型和匹配作参考。