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汽车热管理系统热热仿真服务及案例

2025-08-05

合肥格朗检测:汽车热管理系统热设计与热仿真专项服务及案例

业务核心:聚焦汽车热管理系统全维度热设计与仿真分析,覆盖电池包、电机电控、空调系统等关键部件,通过精准模拟温度场、流场及热交换效率,优化散热方案,确保极端工况下系统稳定性与能效比。

一、汽车热管理系统热设计与仿真服务范围

动力电池热管理仿真

  • 电池包温度场分布:模拟不同充放电倍率(1C/2C/3C)下电芯温差,优化液冷板/风冷通道布局

  • 热失控蔓延仿真:预测单电芯热失控对相邻电芯的热辐射影响,评估隔热材料效能

  • 低温加热策略优化:模拟PTC加热器/热泵系统对电池预热效率,降低能耗30%以上

电机电控与整车热管理

  • 电机壳体散热设计:仿真水冷套流速与壁面换热系数,降低电机工作温度至90℃以内

  • 电控IGBT模块散热:优化散热基板材质(铜/铝)与导热硅脂厚度,降低结温波动

  • 整车热平衡仿真:整合动力系统与空调回路,模拟-30℃~55℃环境下的热管理效能

二、核心仿真技术与流程

1. 仿真工具与技术特点

仿真工具技术优势应用场景
STAR-CCM+三维流场-温度场耦合仿真,支持多孔介质模型(模拟电池模组)与相变传热电池包液冷系统、整车热平衡
Fluent高精度湍流模型,模拟复杂流道(如微通道水冷板)的压力损失与换热效率电机水冷套、电控散热基板
MATLAB/Simulink系统级热管理控制策略仿真,与实车CAN信号联动验证热泵系统控制逻辑、热管理模式切换

2. 标准化服务流程

  1. 需求分析:明确系统类型(电池/电机/整车)、性能指标(如电芯温差≤5℃)及测试工况

  2. 模型构建:导入CAD数据,划分高质量网格(电池包网格量达500万+),定义材料热物性参数

  3. 边界条件设置:输入热源功率(如电机额定功率200kW)、环境参数、散热系统参数

  4. 多工况仿真:模拟快充、爬坡、高速等极端工况,输出温度云图、压力损失曲线等核心数据

  5. 方案优化:提供至少3套改进方案(如增加导流板、调整水泵流量),进行效能对比

  6. 报告交付:包含仿真结论、优化建议及与实测数据的偏差分析(误差≤8%)

三、典型案例解析

案例1:纯电动SUV电池包液冷系统优化

项目背景

某款纯电动SUV的811三元锂电池包(容量100kWh)在3C快充时,电芯最高温度达58℃,温差12℃,超出设计阈值(≤50℃,温差≤5℃),存在热失控风险。

仿真与优化方案

采用STAR-CCM+建立电池包三维模型,发现原液冷板流道分布不均导致局部热点。优化措施:①将直通道改为蛇形流道,增加湍流强度;②在热点区域增设分流阀,提升流量15%。

优化效果

  • 3C快充时最高温度降至47℃,电芯温差控制在4℃以内

  • 液冷系统压力损失降低8%,水泵能耗减少12%

  • 通过GB 38031热扩散测试,热失控预警时间延长至8分钟

案例2:商用车电机电控集成散热设计

项目背景

某4.5吨电动商用车的驱动电机(120kW)与控制器在爬坡工况(持续30分钟)时,电机壳体温度达115℃,IGBT结温140℃,接近失效阈值。

仿真与优化方案

采用Fluent仿真发现原共用水冷回路流量分配不合理。优化措施:①采用串联双泵设计,电机侧流量提升20%;②电控散热基板改用微通道结构,换热面积增加40%。

优化效果

  • 爬坡工况电机壳体温度降至98℃,IGBT结温115℃

  • 散热系统综合能效提升18%,满足-30℃~45℃环境适应性要求

  • 通过1000小时可靠性测试,无性能衰减

业务简介

合肥格朗检测专注汽车热管理系统热设计与仿真,覆盖电池包、电机电控等部件,通过专业工具模拟多工况下的温度与流场分布,优化散热方案,成功解决多款车型的热管理难题,提升系统稳定性与能效。

推广关键词

汽车热管理仿真、电池包热设计、电机散热优化、整车热平衡分析

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