电池热管理仿真解决方案
传统的仿真边界条件比较简单，如1C充电，充电时间3600s，电芯的发热量还是测试平均值，或者为测试几个点电芯的发热量，整个过程基本不设置控制，随着技术的发展，现在仿真的工况越来越贴近实际的客户使用情况，这也导致热管理仿真工况越来越复杂，工况的数据越来多，如下做了一些分类：
（1）恒功率放电，需要引入电芯的OCV曲线，计算得到实时恒率放电电流（2）按照map充放电，电流随着温度和SOC变化，实时的电流曲线在二维矩阵表插值计算得到（3）电芯发热DCR实时随着温度和SOC变化，依据电芯dcr的map表得到实时的电芯的充放电过程中的dcr值。（4）工况计算如SOC20%-SOC80%中SOC值更新，通过实时的（I*t+……）/额定容量计算soc变化（1）温度大于32℃开启液冷，小于29℃关闭液冷，开启或者关闭液冷系统时，需要减小计算时间步长，保证收敛性（2）加热膜加热，温度低于15开始加热，大于25℃关闭加热（3）冷却系统进口为制冷功率，需要转化为进口温度边界（4）冷却系统进口制冷功率随着进口温度变化，同时流量也是随着进口温度变化（5）循环工况恒功率放电至soc20%+MAP充电至soc90%，按这个充放电方式循环3次。（1）NTC最大值 温度达到ntc最大值停止，并保存文件（2）NTC最小值 温度达到ntc最小值停止，并保存文件（5）电芯的平均温 dcr取值随着ntc温度变化去插值件以宁德时代发布的麒麟电池为例，实现4C快充，在多面冷却和大倍率快充的背景下，对电池进行了解剖分析，从图中能够看到电池内部由两个电芯构成，因此电芯与电池壳的面接触较差，因此热阻较大，所以结果显而易见了。麒麟电池将传统的底部的液冷系统置于电芯中间，使得换热面积扩大四倍。电芯大面冷却将电芯控温时间缩短一半，达到5分钟快速热启动及10分钟快充（10-80%），在极端的情况下，如发生热失控情况下，电芯可快速降温，有效阻隔电芯间的异常热量传导。同时水冷效果明显提升，提高了安全性和快充性能。通过上面的分析，得到大面冷却的优势：冷却面积大，换热面积扩大4倍，冷却效率高，5分钟快速热启动及10分钟快充，集成度高。底部冷却的痛点：电芯本身热阻大，采用液冷冷却/加热响应较慢，电芯底部面积小，和冷板换热面积小 。仿真基于1p24s的模组进行验证，底部冷却模组的冷却系统采用8个并列回路冷却回路，侧面冷却的采用两个电芯中间夹一个口琴管液冷板，冷板内流道采用U性回路设计，进口流量0.16kg/s，进口水温15℃，充电电流按照电芯的充电map进行充电，电芯的发热量按照dcr的map进行计算并修正进行仿真。底部冷却的云图上也可以明显看出底部冷却模组的进出口端的温差较大，另外图中有个电芯的极柱温度异常是由于建模时和电芯未接触。图中的温度监测点是模组电芯的平均温度随时间变化的曲线。侧面冷却的云图上电芯的总体的温度较均匀，可以看出由于电芯厚度方向导热系数较大，最高温不会出现在远离电芯的一侧，同时图中的温度监测点是模组电芯的平均温度随时间变化的曲线。
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