基于Fluent动力电池热管理仿真案例
一、仿真工况要求
模组常温自然散热工作，电芯1c放电，发热量参考下表，环境温度25℃，初始温度*℃。
高温高速行车工况，模拟夏天高速行车恶劣情况，进口的温度设置为*，进口流量* ，电芯1c放电，发热量参考下表，环境温度40℃，初始温度40℃。
常温行车工况，模拟常温高速行车情况，初始温度25℃，环境温度25℃，当ntc监测Tmax≥*℃，开启液冷，开启后，如果温度降到ntc监测Tmin≤*℃，关闭液冷，进口流量 *，温度25℃，电芯1c放电，发热量参考下表。
低温液热加热+快充工况，模拟冬天液热系统边加热边充电的使用情况，进口的温度设置为35℃，流量为*，环境温度-20℃，初始温度-20℃，箱体外对流换热系数*，加热到ntc监测Tmin≥*℃，关闭加热，电芯1C充电，发热量参考下表。
低温加热膜加热+快充工况，模拟冬天加热膜系统边加热边充电的使用情况，环境温度-20℃，初始温度-20℃，加热到ntc监测最低温度*需要的时间，加热膜的功率密度*和*W/CM2
常温风冷散热，模拟风冷电池包常温情况下的散热情况，风扇流量*，进口温度*℃，环境温度25℃, 开启1C充电，发热量参考下表。
低温保温，模拟冬天停车后再启动电池的温度情况，环境温度-20℃，初始温度*℃。保温*小时，cell温度大于*℃。
二、仿真设置
1、在Model中选择计算所需要的物理模型，本算咧需要打开能量模型和湍流模型。
2、材料设置主要包括材料的名称、种类、物性参数等，可以调用Fluent默认材料库中的材料和外部材料文件，也可新建材料，并且可以导出材料库。对体进行材料选择，依据所选的物理模型还可以定义体为源项等其他参数，对不同的体赋予材料时，复 制命令非常实用，特别适合区域数量较多的情况，同类区域可以互相复 制，省去了很多重复性操作。
材料设置界面
3、对模型进行边界条件设置，选择边界类型，根据所选的物理模型，分别设置不同模型对应的边界参数， 本算咧进口流量为15g/s，进口温度25℃，
边界条件设置
4、在电芯和的导热垫间设置接触热阻，热阻为10e-3(m·k）/w，电芯的大面和侧面导热面积较大且位于关键的导热路径下，用shell单元代替其薄壁件，最后需要在箱体外面设置对流换热系数。不同的工况，对流换热系数也不同。
5、对求解器进行设置，通常Fluent的默认选项对大部分算例都适用，只是可能并非最佳选择，本算例采用Coupled算法。
6、监测曲线:仿真计算时，对于仿真过程中的重要的参数，需要设置监测，一方面可以在仿真的过程中判断收敛行，同时也为后处理提供大量的仿真数据。如下设置NTC温度的监测曲线。
求解前需要进行初始化,。设置求解保存、步骤和停止条件等
三、结果评估
常温工况是指在春秋25℃情况下，电池初期未达到开启冷却系统的温度条件，当电芯持续放热，最高温度的达到38℃时，开启液冷系统，冷却液进口温度设置为25℃，当温度降到30℃以下时，关闭液冷系统。
如下图为电芯导电排NTC处的温度变化曲线下图，初始温度为25℃，在全程3600s放电过程中主要分为两个阶段，在0-2905s，没有开启液冷系统，2905-3600s开启液冷系统，从图中可以看出，开始液冷时候并不是电芯温度最高的时候，主要是由于热惯性和电芯本身热阻较大，导致位于电芯最上面温度在开始液冷系统后温度继续上升。在放电末端电芯温度出现抖动现象，从电芯的发热量可以发现，在放电末端发热量较大且波动较大，导致电芯也出现类似的温度波动情况。
如下图为电芯温度云图，在未开启液冷时，整个电芯温度分不呈现中间高，两端低，主要由热累计导致的。在开始液冷系统后，整个电芯温度为进口侧温度低于出口侧温度，主要由于冷却液冷却进口出口冷却效率不一致导致的，从温差曲线也可看出，第一阶段温差较小，开启液冷后，温差增大，整个过程，温差低于5℃。下图为液冷系统压力和速度云图，系统压降1503pa，流道内部压力变化均匀，压力突变主要在进出口，如优化流阻，可优化进出口。
流道内部主要流速0.2m/s，内部速度较小，流道可进一步优化，如减小流道解密，提高流速，提高冷却效果。从冷却液的云图可知，冷却液的从进出口的温差8.4℃。
