液冷电池包热管理：Star-CCM+ & AMEsim联合仿真优化策略

本文主要探讨的是基于Star-CCM+与AMEsim联合仿真的液冷电池包热管理系统的研究。液冷电池包作为新能源混合动力应用的关键组成部分，其设计和优化对于确保电池性能和寿命至关重要。本文以一个具体的电池包项目为例，该电池包采用350V平台电压，由8个电池模组构成，每个模组含有12片电芯，总容量达到4896Ah，能量为17kWh。冷却系统采用箱体底部集成的液冷设计，通过导热硅胶垫传递热量。 在研究过程中，作者利用STAR-CCM+这一先进的CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）软件来进行三维仿真实验。首先，模型简化和网格划分是关键步骤，通过对电池模组和液冷板的几何模型简化，保留必要的细节，如极耳、铜排、泡棉、绝缘膜和导热硅胶垫等，同时使用拉伸薄体网格技术来平衡细节展示和计算效率。液冷板的流体域被抽取并划分网格，壁面边界层的设置有助于精确模拟实际流场。 模型的求解设置采用稳态计算模式，结合流场和温度场的耦合仿真，选用k-ε湍流模型，并设定恒密度恒功率发热源来模拟电池的发热情况。流体被假设为恒密度且不可压缩。边界条件设定中，环境温度保持在25℃，初始温度为20℃，冷却液流量分为三个级别，分别为5L/min、10L/min和15L/min，冷却液初始温度同样为20℃。 通过这些设置，作者进行了不同流量下的流场和温度场仿真，并对阻力特性曲线进行分析，以优化环路系统中水泵的性能匹配，确保冷却液在并联支路中的均匀分配，从而控制模组间的温差，减少局部过热，提高整体散热效率。这种联合仿真方法对于理解电池包的热行为，优化冷却系统设计，提升电池包的整体性能具有重要意义。