電池組的熱分析

　　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：

　　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：

　　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：

　　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。

　　參考文獻：

　　System Level Battery Thermal Behavior Study Electro-thermal simulations for batteries Thermal and Mechanical System Simulation Effective Electrothermal Simulation for Battery Pack and Power Electronics in HEVEV