电池包浸没冷却是将电池直接浸入冷却液中,利用冷却液的高热容和流动性实现高效散热的一种热管理方式。浸没冷却仿真用于分析电池包在浸没冷却条件下的热性能、流体流动特性以及安全性。以下是电池包浸没冷却仿真的详细流程和方法:


仿真模型如上
浸没液参数:矿物油,流量1min/L

电池型号:18650
电池数量:50个
电池密度:2523 kg/m³
电池比热容:1145 J/(kg∙K)
电池导热率:
径向导热率:1.2 W/(m∙K)
轴向导热率:34.4 W/(m∙K)
工作电流:3.2A
电池内阻:15mΩ
放电速率:2C
风扇参数,转速3000RPM

仿真流程如下:
1、打开6Sigma ET软件,并导入3D模型

2、材料设置
电池:新建材料,属性根据电池规格定义。
浸没矿物油:新建材料,属性根据矿物油特性定义。
冷排:从材料库中选择铜。
电池铜排:从材料库中选择铜。
水管:从材料库中选择橡胶。
电池支架:从材料库中选择塑料。

3、在外壳创建5mm保温层,直接添加面,设置热阻

4、输入电池发热量

5、将风扇转化为内部轴流风扇,并输入PQ曲线


6、创建液冷区域进出口,在循环泵处做了预留

7、创建流体网络,在流体网络中创建泵,设置冷却液为矿物油的流量1L/min


8、将液冷区域的进出口与流体网格的两个边界对应,这样就完成整个封闭系统的耦合连接

9、对电池创建外部流体边界层

10、模型检查
液冷区域确认:红色 区域表示浸没冷却液的填充范围。
液体填充情况:电池箱内除实体结构(如电池、支架等)外的所有空间均被冷却液完全填满。

11、查看网格,网格数量2400W



12、创建监测点,设置环温为35℃,求解,迭代计算


13、查看结果,温度云图,截面速度云图等


