Technical Papers and Presentations

新能源汽车电池液冷板的设计优化对提升电池性能和保障安全至关重要，本研究基于拓扑优化设计，设计提出拓扑结构、矩形/梯形结构和复合结构的液冷板。为探究四种液冷板的散热性能，以电池模组为研究对象，以传统的并联矩阵形液冷板为对比，利用COMSOL内置材料模块定义液冷板材料，通过几何、传热模块和化学物质传递模块添加物理场，耦合接口的设置中流体流动为层流，传热方式位固体和流体传热。在依次完成网格划分和独立性分析后，对其进行CFD仿真实验。结果显示拓扑结构模组的冷却能力和电池均匀性最好。同时对以上四种液冷板进行加工制作进行实验，仿真与实验数据最高温度差不超过2.1K，相对误差比例小于1%，平均误差值小于1.6K，皆在合理的温差范围内，验证了仿真计算结果的可靠性。最后选取拓扑结构散热模型，对冷却液入口流速、冷却液入口温度和工作环境温度等初始值协同变化进行了冷却效果的分析，并通过COMSOL的CFD计算模型对其对应的电池模组散热进行仿真，结果显示入口冷却液温度和环境温度对模组温差的影响强度要大于入口流速。