设计仿真 | 直播预告-电池热失控仿真与电力电子散热仿真解决方案

随着移动和运输系统的电气化程度不断提高，电池设计和热管理日益成为原始设备制造商和系统供应商高度优先考虑的领域，希望在其产品中提供一流的安全性。而电池的生热和热失控热性是影响电动汽车使用和安全性的重要条件。

为了保证锂电池的最佳性能、安全性和使用寿命，锂电池必须在特定的温度范围内工作。因此，电池系统的热管理至关重要。此外，在模拟中对实际电池单元进行真实物理建模的成本非常高。针对新能源电池行业面临的挑战，海克斯康工业软件旗下Cradle CFD软件可以进行高效的热失控仿真分析，解决电池中的热失控的仿真难题。

本次直播将带来海克斯康电池热失控仿真解决方案，包含热失控仿真流程、新能源电控系统解决方案、新能源电控系统的优化方法以及储能系统热仿真解决方案，欢迎报名预约！

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直播时间｜8月3日 14点

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Cradle CFD

Cradle CFD可以提供实用的、先进的计算流体动力学仿真和可视化的解决方案。针对电池热管理提供了两种模型，一种是RC模型，另一种是P2D模型。

电池的RC模型

RC模型是一种快速且准确的电池建模方法。这种方法不需要对电池的物理细节建模，通过组合简单的电路元件近似电池的工作状态及响应。通过采用开路电压(OCV)并连接多个电阻和电容器的组合，可以有效预测实际电池随时间的输入和输出功率以及热生成响应。

电池的P2D模型

该模型基于物理方程，如固体中的电荷守恒方程、液体中的电荷守恒方程、Butler-Volmer方程、固体中的扩散方程和液体中的扩散方程，计算电池内部微观尺度上的锂浓度分布和电场。因此可以更精确地预测电池单元的行为，包括电池充电率、输出电压和发热量。

热失控仿真分析

对于热失控而言，其仿真挑战如下：

• 热失控描述了一个因温度升高而加速的过程，进而释放能量，进一步提高温度。

• 如果一个电池过热，熔毁将扩散，并将持续到整个电池组被摧毁。

• 热失控的早期检测很重要。

针对上述问题，可以通过结合Elements和CradleCFD的耦合仿真解决热失控的仿真分析。

新能源电控系统解决方案

新能源电力电子系统的小型化，对于温控要求越来越高。

•由于高功率和缩小尺寸，需要进行热管理，以增加高发热密度。

•估计印刷电路板的温度分布，元件由各种材料构成，以防止故障。

•研究使用风扇、散热器、水套等的有效冷却方法。

•用冷却效率评估水套中的压力损失考虑变速箱和变速器的热效应。

通过逆变器的仿真分析案例介绍Cradle CFD的电力电子的快速热仿真分析解决方案。

（海克斯康工业软件）

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