汽车电池散热CFD解决方案（四）

narry2010

CFD仿真结果

同侧风道流线图

异侧风道流线图

同侧进出风道方案，空气从进气管进入到电池组底部，到达右方后回流至左侧，这种回流现象将导致热循环，不利于电池上下部散热。相对于同侧进出风道方案，异侧进出风道方案气流从左侧进口进入到电池组底部，直接到达右方，能够减小电池热循环程度，有利于降低电池上部的最高温度；异侧进出风道底部流场流速分布更加均匀。

同侧风道速度云图

异侧风道速度云图

从上述两组图中可知，同侧进出风道方案电池表面气流最高速度与最低速度相差较大，可能导致电池表面散热不均、温升较大，影响电池性能；异侧进出风道方案提高电池左侧气流流速，有利于电池左侧上部散热。与同侧进出风道方案相比较，异侧进出风道方案电池表面气流速度分布均匀，方案较优。
通过流场分析，沿模块轴向速流情况基本是均匀的，但是由于电池工作时，电池内部温度不断上升。气流从进口到出口温度逐渐升高，使上游电池的散热条件要优于下游电池。故建议尽量减小下游风道的面积，使下游的流速增大，提高电池内部流速，带走内部热量。
仿真结果验证
同侧进出风道方案试验温度为11℃，恒温放置1天。异侧进出风道方案试验温度为22℃，恒温放置1 天。试验开始，采用试验计划方案进行试验，当电池包温度达到30℃时，电池包风扇开始启动。
电池包内，放置36 个温度传感器对电池包内模块进行温度采集，按照电池组示意图位置所示，从左到右的温度传感器排列顺序依次为1、2、3 等数字递增。要求电池在SOC 30%—70%区间运行，通过对电池包不间断的进行恒电流充电，恒电流放电持续测试。电池单体上的测温点下图所示，方案一为同侧进出风道方案，方案二为异侧进出风道方案。

两种方案温度分布对比

温度试验证明，异侧进出风道方案对于电池内部散热系统较好，分布比同道方案更加均匀。
由于电池试验温差没有达到 5℃要求要求，后期可以考虑改进内部排布，增加导流板、设计适合于平行流的风道，利用驾驶室排除的空气，减小下游风道的面积等手段，减小电池包内温差，达到模块间温度的均匀性。(end)

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