Technical Papers and Presentations

新能源汽车电池液冷板的结构优化设计影响着电池的性能和安全，本文引入拓扑优化方法对电池模组的液冷板结构进行优化设计，对涉及到的相关参数进行影响性分析。在COMSOL Multiphysics中对电池液冷板拓扑优化结构设计进行理论计算。通过传热与流体流动模块建立共轭耦合的拓扑优化结构模型，在拓扑优化模块中引入Brinkman惩罚函数和Darcy差值模型，得到针对于不同结构的耦合方程数学模型和无量纲方程，通过亥姆霍兹过滤和双曲正切投影方案，建立正确的目标函数和数学模型方程，根据移动渐进线方法对设计变量进行迭代计算，最终得到随迭代次数变化的拓扑结构。并且研究相关参数对于计算结果的影响，结果表明惩罚因子、材料体积因子初始值和雷诺数初始值分别为0.01、0.5和 400的拓扑结构性能相对更优。为探究拓扑结构的散热性能，以单体电池为对象，通过COMSOL Multiphysics进行CFD仿真实验，结果显示拓扑结构的单体温差降低比重约为11.55%，最高温度降低比重约为0.53%，说明拓扑结构的冷却效果要优于传统结构。