动力电池热管理仿真案例分析⑤-低温加热行车

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新能源动力电池热流体仿真分析涉及面广、难度大，对一个新手来说，很难在短时间内，涉及到每个板块的内容，动力热管理仿真不仅仅是仿真过程学习，也是热管理设计学习，如果靠自己摸索，从新手到能独立建立动力电池热仿真模型，将会是一个漫长的过程。下面分析动力电池仿真前处理进行分析：

锂电池Pack设计中往往会借助热流体仿真分析来辅助工程师完成pack热管理系统设计，在热管理系统设计阶段，可对Pack、模组或电池进行热场仿真分析，根据仿真结果快速地选择出冷却、加热和保温方式；在冷却子系统设计阶段，可以对Pack、模组或电池（带冷却子系统）进行热场和液冷系统的设计目标为：在指定工况下运行，电池系统内部电芯的最大温度小于50℃；电芯之间的温差小于等于5℃；液冷系统的压降小于10kPa，依据下图电芯单体的产热数据，计算在1c满放的情况下电池系统的产热功率。

下图为在低温工况电池系统随着时间变化的温度云图，该工况模拟了新能源汽车在冬季寒冷得季节放置**一夜后，启动汽车把电池加热到能工作温度并进行高速行驶工况。

初始环境温度为-20℃，当监测点最低温度不小于5℃时关闭液冷系统，冷却液单个进口流量4L/min，入口温度30℃。

整个仿真过程包括低温加热和1c放电工况，在低温加热工况下，电芯监测点最高温度10.9℃，最大温差6℃，液冷系统加热速率为1.6℃/min；1c放电工况，检测点最高温度30℃，放电末端温差在3.7℃内。温差整体先增大后减小，加热拉大电芯温差，放电过程温差减小，主要是由于放电过程中每个电芯发热量一样，发热较电芯底部加热热量更加均匀。