动力电池热管理系统建模与仿真
📘 30章 · 完整目录
01
热管理概述
动力电池热管理的重要性 · 系统功能与目标 · 主动/被动、风冷/液冷/相变材料分类
02
电池产热机理
电池内阻与产热 · 焦耳热与极化热 · 可逆熵热与不可逆热 · 不同工况产热特性
03
电池热物性参数
比热容、导热系数、密度、热扩散率 · 热容量测量与估算方法
04
传热学基础（一）
热传导·傅里叶定律 · 热对流·牛顿冷却定律 · 热辐射·斯特藩-玻尔兹曼定律
05
传热学基础（二）
稳态/瞬态导热 · 一/二/三维导热问题 · 边界条件与初始条件
06
流体力学基础
流体性质（密度/粘度） · 层流与湍流 · 雷诺数与努塞尔数 · 伯努利方程
07
热管理仿真软件介绍
COMSOL · ANSYS Fluent · Star-CCM+ · Amesim · GT-Suite 选型对比
08
COMSOL入门
界面介绍 · 几何建模 · 材料定义 · 物理场选择 · 网格划分 · 求解器设置
09
电化学-热耦合模型
一维电化学模型(Newman) · 等效电路模型(RC) · 热模型耦合方法
10
单体电池热模型建立
圆柱电池(18650/21700) · 方形电池 · 软包电池热模型
11
电池模组热模型建立
模组几何简化 · 串并联结构热模型 · 汇流排与连接片热模型
12
电池包热模型建立
电池包整体布局 · 冷却通道设计 · 结构件热传导 · 密封与绝缘热影响
13
风冷热管理系统仿真
风冷系统设计原则 · 风道结构优化 · 风速风量影响 · 仿真案例分析
14
液冷热管理系统仿真（一）
液冷板设计 · 冷却液选择(水/乙二醇/介电液) · 流道结构(蛇形/平行/微通道)
15
液冷热管理系统仿真（二）
液冷系统压降计算 · 泵选型与功耗 · 流量分配均匀性优化
16
相变材料(PCM)热管理仿真
PCM材料选择(石蜡/水合盐/脂肪酸) · 相变传热模型 · PCM复合结构仿真
17
直冷热管理系统仿真
制冷剂选择(R134a/R1234yf) · 蒸发器设计 · 两相流模型 · 直冷系统仿真
18
热管理系统参数化研究
冷却液入口温度/流量影响 · 环境温度影响 · 放电倍率影响
19
热管理系统优化设计
响应面法(RSM) · 遗传算法(GA) · 多目标优化 · 灵敏度分析
20
热管理系统瞬态仿真
UDDS/WLTC/NEDC工况温度响应 · 热滞后效应分析
21
热管理系统热失控仿真
热失控触发机理 · 热蔓延模型 · 热失控抑制措施仿真
22
热管理系统低温加热仿真
低温加热策略(自加热/外部加热) · 加热膜/加热片仿真 · 低温启动性能
23
热管理系统实验验证
热电偶布置 · 温度采集系统 · 红外热成像 · 仿真与实验对标方法
24
热管理系统控制策略
PID控制 · 前馈控制 · 模型预测控制(MPC) · 基于规则的控制策略
25
一维-三维联合仿真
一维系统模型(GT-Suite/Amesim)与三维CFD(COMSOL/Fluent)耦合
26
热管理系统降阶模型(ROM)
本征正交分解(POD) · 神经网络降阶 · LSTM热预测模型
27
热管理系统疲劳与寿命分析
热循环应力 · 焊点疲劳 · 热膨胀系数匹配 · 寿命预测模型
28
热管理系统安全设计
绝缘设计 · 热隔离 · 防火材料 · 热失控预警系统设计
29
热管理系统集成与整车匹配
热泵系统集成 · 电池与空调系统耦合 · 整车热管理架构
30
热管理系统前沿技术
浸没式冷却 · 固态电池热管理 · 智能热管理(AI/数字孪生) · 无线BMS热管理