據(jù)外媒報(bào)道，作為電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全球領(lǐng)軍者，F(xiàn)EV公司表示，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型聯(lián)合模擬和測(cè)試流程，以優(yōu)化汽車電池組的熱傳播行為。通過(guò)這一流程，可以減少電池?zé)崾Э卦斐傻膿p害和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。

對(duì)于混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，熱失控是一個(gè)關(guān)鍵性安全問(wèn)題。一旦因此引發(fā)火災(zāi)，將對(duì)人身安全、建筑和環(huán)境構(gòu)成威脅。作為第一個(gè)熱傳播法規(guī)，中國(guó)的GB/T 38031標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于2021年1月開(kāi)始實(shí)施。該法規(guī)要求，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間。預(yù)計(jì)其他市場(chǎng)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)也將很快跟進(jìn)。

考慮到這一點(diǎn)，F(xiàn)EV致力于開(kāi)發(fā)與級(jí)聯(lián)測(cè)試方法（cascaded testing）相結(jié)合的模擬技術(shù)，以優(yōu)化汽車電池組的設(shè)計(jì)，防范熱傳播和熱失控風(fēng)險(xiǎn)。在基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)階段，定義關(guān)鍵的CAD尺寸和電池組的幾何圖形，然后，開(kāi)始實(shí)施基于模擬的方法。FEV為此創(chuàng)建了兩種可定制模型。通過(guò)多物理模擬打造一個(gè)模型評(píng)估和優(yōu)化單個(gè)電芯的熱失控，以及電芯之間、電池模塊之間的傳播行為。該模型及針對(duì)特定客戶需求定制的同類模型，允許設(shè)計(jì)優(yōu)化和引入防熱屏障等對(duì)策。與此同時(shí)，第二個(gè)基于流體的定制排氣模型，可用于評(píng)估和優(yōu)化排氣路徑的設(shè)計(jì)、排氣閥門的尺寸以及指示電池組內(nèi)的關(guān)鍵母線路由。

研究人員分別開(kāi)發(fā)和定制熱模型和排氣氣體模型，并利用物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證各個(gè)模型的有效性。通過(guò)這種測(cè)試方法，可以逐步驗(yàn)證電芯、模塊，再到電池組。在電池組水平上，使用不同的虛擬封裝來(lái)評(píng)估熱傳播行為。如果發(fā)現(xiàn)任何可用數(shù)據(jù)，例如電芯數(shù)據(jù)，則可以優(yōu)化級(jí)聯(lián)測(cè)試方法。其優(yōu)點(diǎn)是，在開(kāi)發(fā)初期就可以收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而不需要建立一個(gè)全功能電池組，節(jié)省了時(shí)間和成本。

通過(guò)物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證后，將這兩種模型結(jié)合起來(lái)，建立綜合耦合模型，包括熱電池模型、局部傳熱系數(shù)以及排氣模型中的流體/氣體溫度。通過(guò)這一組合模型，可以更精確、更詳細(xì)地進(jìn)行模擬，從而可以對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和變化進(jìn)行性能評(píng)估和選擇。最后，將該設(shè)計(jì)作為一個(gè)完整的電池組進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證。
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