[发明专利]电池包冷却板流道设计方法

说明书

本发明涉及一种电池包冷却板流道设计方法。所述设计方法包括：第一步骤S1：将所述流道的不同组成单元抽象为不同类型的一维流阻块；第二步骤S2：根据符合散热性能需求的目标参数以及所述冷却板的整体尺寸，使用所述一维流阻块来建立所述流道的初始一维模型；第三步骤S3：基于多次一维仿真计算，通过调整所述初始一维模型来确定满足所述目标参数的最终一维模型；以及第四步骤S4：基于所述最终一维模型来建立所述流道的三维模型。本发明的设计方法旨在有效满足电池包的散热性能需求，同时显著降低研发时间和经济成本。

技术领域

本发明总体涉及电池包冷却板流道设计领域。更具体地，本发明涉及一种尤其用于新能源车辆动力电池包的冷却板流道设计方法。

背景技术

动力电池是新能源车辆中的主要储能元件，动力电池包的散热效果直接影响着车辆性能。在各种散热方式中，液冷是利用在冷却板流道中循环的冷却液作为导热媒介为电池包散热的方式。通常，冷却板流道的设计需满足目标整体流阻、目标换热系数、均温性等多个散热性能需求。

当前，一些车辆零部件供应商具备自有的电池包冷却板流道设计方案，并可根据实际的散热性能需求进行调整。然而，现有的冷却板流道的设计及调整过程包括实施多次三维仿真计算，以获得能够满足散热性能需求的稳定设计，该过程通常需要耗费大量的研发时间和经济成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种电池包冷却板流道设计方法，该设计方法旨在有效满足电池包的散热性能需求，同时显著降低研发时间和经济成本。

为此，本发明提供了一种电池包冷却板流道设计方法，包括：第一步骤S1：将所述流道的不同组成单元抽象为不同类型的一维流阻块；第二步骤S2：根据符合散热性能需求的目标参数以及所述冷却板的整体尺寸，使用所述一维流阻块来建立所述流道的初始一维模型；第三步骤S3：基于多次一维仿真计算，通过调整所述初始一维模型来确定满足所述目标参数的最终一维模型；以及第四步骤S4：基于所述最终一维模型来建立所述流道的三维模型。

根据本发明的可选实施方式，所述目标参数包括目标整体流阻和目标换热系数。

根据本发明的可选实施方式，所述一维流阻块的类型包括节点收集模块、管道连接模块和管道变截面特征模块，并且每种类型的一维流阻块具有可供选择的多种尺寸。

根据本发明的可选实施方式，在所述流道中，位于下游的所述节点收集模块和所述管道连接模块的数量分别多于位于上游的所述节点收集模块和所述管道连接模块的数量，并且，位于下游的所述管道连接模块的总截面面积小于位于上游的所述管道连接模块的总截面面积。

根据本发明的可选实施方式，所述第三步骤S3包括：通过一维仿真计算，获得在每个节点收集模块处的换热系数；以及调整所述节点收集模块和/或所述管道连接模块和/或所述管道变截面特征模块的数量和/或尺寸和/或分布和/或连接方式，并且重复一维仿真计算，直至在每个节点收集模块处达到所述目标换热系数。

根据本发明的可选实施方式，所述第四步骤S4包括通过单次三维仿真计算来验证所述三维模型的散热性能。

根据本发明的可选实施方式，所述电池包为新能源车辆的动力电池包。

与现有技术相比，根据本发明的电池包冷却板流道设计方法具有多个有益效果，尤其是：将冷却板流道在一维布局中模块化，通过实施具有较快运算速度的多次一维仿真计算，减少了复杂且耗时的三维仿真计算的次数，因此在确保满足散热性能需求的同时缩短了研发周期和经济成本；此外，这种方法的步骤相对简单，实用性强，能够在多种类型的电池包冷却板的流道设计中广泛应用。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式被更好地理解。

图1是本发明的电池包冷却板流道设计方法的流程图；