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電動汽車電池熱管理Flowmaster和FloEFD應用

作者: 時間:2016-12-21 來源:網絡 收藏

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201612/332238.htm(2)冷啟暖機

與內燃機不同,電動車沒有內熱源。通常加裝PTC加熱器來加熱,在寒冷環境條件下的暖起過程需滿足一定標準(30min達到20℃)。模擬中改變水泵轉速和PTC熱功率來得到暖起時間。計算條件和結果見下表:

可知水泵轉速對暖起時間影響較小,即低轉速可以帶走更多熱量。因此,進一步分析只需改變PTC加熱器熱功率。結果如下圖:

由上圖可知:為能滿足30min在加熱到20的設計要求,該電池組系統需選擇功率為3kw的加熱器。

本工況分析關注兩個指標——前后電池暖起平衡時間和前后電池溫差大小。由上圖可知:后端電池達到運行溫度20℃比前段多耗時5min。而前后溫差大小在5℃。如果該溫差過大超過設計值,可通過調整冷卻流量、PTC加熱功率以及電池包結構來改善溫度不均勻性。

4、項目結論

本案例顯示了如何使用先進的1D Flowmaster和3D FloEFD模擬技術對電動汽車電池組熱管理復雜系統開展設計分析。在部件級層次,FloEFD用于研究分析熱管理系統詳細的流動和換熱行為,確保電池組工作性能可靠。識別任何不可接受的設計,如不合理的流動布置或極端的溫度梯度。在系統層次,結合Flowmaster模擬整個電池冷卻系統,分析部件的相互影響,確保正確的系統性能。

在早期CAD設計過程中同步使用FloEFD仿真,相比傳統CFD工具,模擬時間可以減少高達65~75%。進一步結合使用Flowmaster,系統工程師可以在有限的開發時間內獲得最佳設計效率。

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