液体换热系统典型工况影响分析

液体换热系统需要仿真高温冷却工况(环境温度40 ℃，电池1C放电)和低温加热工况(环境温度一20 ℃，电池不放电)。液体换热系统工况的影响因素分为两个部分，分别是入口温度和入口流量，具体工况如表3.4所示，其他边界条件及模型设置参照3.3.3节。因为低温加热工况的循环系统不经过冷凝器，所以入口流量值均大于高温冷却工况的流量值。

工况二电池包散热分析

工况二:入口流量2.4L/min;冷却液温度为20 ℃;环境温度40 ℃;电池lc放电;其他边界条件及模型设置参照3.3.3节。其温度场如图3.16和图3.17所示。

电池整体最低温度为20.37 ℃，最高温为28._5 ℃，电池整体温差为8.13 ℃，温控板表面最低温为20.31 ℃，最高温25.33 ℃，温控板温差为_5.02 ℃。第二层电池温度整体低于另外两层，最高温度低0.7 ℃。高温区出现在电池单体的左侧和温控板60mm的间隙处，因为随着液体工质的流动，换热工质温度渐渐变高，流道末端温度最高，电池冷却效果不理想;因为电池在z方向的换热系数约为其他方向的1/10，在温控板60~间隙处对应的电池生热无法有效地与温控板进行换热，造成热量集聚。

工况五电池包散热分析

工况五:入口流量2.4L/min;冷却液温度为30 ℃;环境温度40 ℃;电池lc放电;其他边界条件及模型设置参照3.3.3节。其温度场如图3.18和图3.19所示。

电池整体最低温度为30.36 ℃，最高温为37.0 ℃，电池整体温差为6.64 ℃，温控板最低温为30.3 ℃，最高温34.54 ℃，温控板温差为4.24 ℃。第二层电池温度整体低于另外两层，最高温度低0._5_5 ℃。高温区分布与上个工况类似。

比较2个加热工况可知，冷却液温度和环境温度相对接近，可以有效减小电池温差。在电池温度特别高时，可以先用温度较低的冷却液进行快速冷却，待电池温度降低一段后，再用温度稍高的冷却液进行冷却，可以使电池组温差保持在一个较低的阶段。

工况八电池包散装分析

工况八:入口流量9 L/min;液体

工质温度为35 ℃;环境温度一20 ℃;电池不放电;其他边界条件及模型设置参照3.3.3节。其温度场如图3.20和图3.21所示。

电池整体最低温度为27.6 ℃，最高温为34.66 ℃，电池整体温差为7.04 ℃，温拄板最低温为33.31 ℃，最高温34.73 ℃，温控板温差为1.42 ℃。第二层电池温度整体略高于另外两层，最低温度相比另外2层也高0.7 ℃。低温区出现在电池单体的左侧私温控板60mm的间隙处，因为随着液体工质的流道，换热工质温度逐渐降低，流道末端温度最低，电池温升效果不理想;虽然因为电池在z方向的换热系数约为其他方向的1/10，但是电池不发热，所以在温控板60mm间隙处并没有出现类似高温工祝下的大面积的极端温度，仅仅是在电池z轴方向的两端出现了最低温，因为温控板换热面为xz面，且温控板在z轴方向的长度比电池小20 mm，所以电池两端的xy面易出现低温。

工况十一电池包散热分析

工况十一:入口流量9L/min;液体工质温度为4_5 0C;环境温度一20 0C;电池不放电;其他边界条件及模型设置参照3.3.3节。其温度场如图3.22和图3.23所示。

电池整体最低温度为36.3 0C，最高温为44.6_5 0C，电池整体温差为8.35 0C，温控板最低温为43.2 0C，最高温44.71 0C，温控板温差为1.51 0C。第二层电池温度整体低于另外两层，最高温度低0.7_5 0C。高温区分布与上个工况类似。

比较2个加热工况可知，冷却液温度和环境温度相对接近，可以有效减小电池温差。在电池温度特别高时，可以先用温度较低的冷却液进行快速冷却，待电池温度低一段后，再用温度稍高的冷却液进行冷却，可以使电池组温差保持在一个较低的阶段。

工况分析总结

表3.5为工况分析总结表，从表中可得入口流量越大，电池温差越小，电池的温度范围均在热管理目标内，但是电池温差值总体来说比较不理想。电池需要散热时，因为该型号挤压扁管式温控板无法对电池z方向的中间部分进行直接冷却，z方向中间部分易出现温度极值点，且温控板的沿程温差过大，导致流道上游和下游对应的电池温度相差较大。电池需要加热时，温控板在z轴方向的长度比电池短20 mm，两端各有10mm的尺寸空余，无法直接加热，而电池在z轴方向的导热系数很低，导致在电池两端的xy面上出现温度极值点。