Edge Cooling
库:
Simscape /
Battery /
Thermal
描述
Edge Cooling 模块对带边缘冷却的电池冷却板进行建模。使用函数 buildBattery 创建电池的 Simscape 模型，并将其连接到冷却板的两端。您可以冷却冷却板的四个边缘中的任意一个。要了解如何将冷却板模块连接到电池，请参阅 将 Battery 模块自动连接到冷却板模块。
通常，冷却板由两个冲压平板连接而成。板上的冲压部分形成一个通道，使流体能够流动。Edge Cooling 模块使用一个或多个 Thermal Mass 模块对板的平面材料进行建模，并使用 Pipe (TL) 模块对流体通过冷却通道的流动进行建模。Pipe (TL) 模块的数量及其与板的连接取决于离散化。有关 Pipe (TL) 模块及其方程的实现的详细信息，请参阅 Pipe (TL) 文档页面。
冷却板的热质量通过热传导按照以下方程式进行热交换：
，其中 T 为温度，K 为板的热导率，A 和 x 取决于板的厚度以及分隔板的数量和方向 x 或 y。
流体通过这些热质量将热量带走或加热电池包。未连接到管道的热质量只能根据您指定的热传导参数向电池添加或移除热量。
冷却板离散化
参数 X 方向的分区数和 Y 方向的分区数控制冷却板的离散化。
如果将 X 方向的分区数和 Y 方向的分区数参数设置为 1，则冷却板是一个具有单一热质量值的集总质量。该软件根据板材部分中的参数值计算出热质量。在此示例中，选择要冷却的边缘参数被设置为在 X = Xmax 处沿 Y 轴的边缘冷却。然后，软件将一个 Pipe (TL) 模块沿 Y 轴放置在最大 X 轴值处，并将它们连接到冷却板。在仿真过程中，冷却板在每个时间步都有一个温度值。因此，与此冷却板相连的电池包中的每个电芯都测量相同的板温度值。
要提高模型的保真度，请将 X 方向的分区数的值更改为 2。现在，软件将冷却板沿 X 维划分为两个区域。每个区域都包含独立的热质量。通过此配置，Pipe (TL) 模块连接到板的两个区域。在仿真过程中，冷却板有两个不同的温度值，冷却板的每个区域对应有一个温度值。
要进一步提高模型的保真度，请将 Y 方向的分区数的值更改为 3。软件沿 Y 维度将冷却板离散化为三个区域。现在，冷却板中的区域总数为 6。由于 Y 方向也是冷却液流动的方向，因此软件也会对冷却管进行离散化处理。此配置不是在 X 方向上的每对分隔器上使用一个 Pipe (TL) 模块，而是在 X 方向上的每对分隔器上使用一个 Pipe (TL) 模块。在仿真过程中，该冷却板在每个时间步长都有六个不同的温度值。因此，连接到此板的电池包电芯测量的温度值取决于电芯的位置。
有关冷却板及其与电池模块的连接的详细信息，请参阅 将冷却板连接到 Battery 模块。
示例
使用多模组冷却板构建电池模组组件模型
此示例说明了如何使用 Simscape™ Battery™ 创建和构建一个带多模组冷却板的模组组件的 Simscape™ 系统模型。在电池系统设计中，包括汽车和消费电子领域，横跨多个电池模组的大型冷却板非常常见。此示例中的工作流将多个模组热耦合到单个电池冷却板的过程自动化。要创建电池 ModuleAssembly 的系统模型，必须先创建构成电池模组组件的 Cell, ParallelAssembly 和 Module 对象，然后使用 buildBattery 函数。buildBattery 函数为以下 Simscape Battery 对象生成 Simscape 模型：
使用多模组冷却板构建电池包模型
此示例说明了如何使用 Simscape™ Battery™ 软件创建和构建一个带多模组冷却板的电池包的 Simscape™ 系统模型。在汽车和消费电子领域的电池系统设计中，横跨多个电池模组的大型冷却板非常常见。在此示例中，您将多个模组热耦合到一个电池冷却板上。要创建电池 Pack 的系统模型，必须先创建构成电池包的 Cell、ParallelAssembly、Module 和 ModuleAssembly 对象，然后使用 buildBattery 函数。此函数会在工作文件夹中创建一个库，其中包含一个电池包的系统模型模块。请在仿真中将此模型用作参考。创建模型后，您可以修改此模型模块的运行时参数，例如电池电芯电阻或电池开路电压。要定义运行时参数，可在生成的 Simscape 模型的模块封装中指定，或使用 buildBattery 函数的 MaskParameters 参量。
端口
输出
守恒
参数
接口
选择电池连接选项。
冷却板表面 1 上的电池热节点数量。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
冷却板表面 1 上的电池热节点尺寸。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
冷却板表面 1 上的电池热节点坐标。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
冷却板表面 2 上的电池热节点数量。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
依赖关系
要启用此参数，请将电池连接设置为双侧。
冷却板表面 2 上的电池热节点尺寸。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
依赖关系
要启用此参数，请将电池连接设置为双侧。
冷却板表面 2 上的电池热节点坐标。
当手动将此冷却板连接到电池时，您可以通过查询与您要连接此模块的电池模块相关的电池对象的 ThermalNodes 属性来获得此信息。ThermalNodes 属性包括节点数、节点的二维位置和节点尺寸等信息。
依赖关系
要启用此参数，请将电池连接设置为双侧。
冷却板在 X 尺寸上的分隔数。此参数影响冷却板的保真度级别。
冷却板的 Y 尺寸分区数。此参数影响冷却板的保真度级别。
冷却板材料
冷却板的材料厚度。
冷却板材料的导热系数。
冷却板材料的密度。
冷却板材料的比热容。
仿真开始时冷却板和冷却液的温度。
流体属性
雷诺数，超过该数值，流开始从层流转变为湍流。该数值等于完全发展的层流对应的最大雷诺数。
雷诺数低于该值时，流开始从湍流转变为层流。该数值等于完全发展的湍流对应的最小雷诺数。
此参数的值必须大于层流的雷诺数上限参数的值。
层流条件下对流传热与传导传热的比值。其值取决于管道横截面的几何形状和管道壁的热边界条件，例如恒定温度或恒定热通量。典型值为 3.66，适用于壁温恒定的圆形横截面。
管道中所有局部电阻的总长度。局部阻力包括弯头、管件、阀门和管道的入口与出口。局部阻力的作用是增加管道段的有效长度。此长度仅在计算摩擦力时添加到几何管长中。管道内的液体体积仅取决于管道的几何长度。
无量纲因子，表示管道横截面几何形状对层流状态下粘性摩擦损失的影响。典型值为：圆截面为 64、方形截面为 57、长宽比为 2 的矩形截面为 62、薄环形截面为 96。
设计
可选择要冷却的冷却板边缘。
冷却通道的水力直径。
冷却通道内与流向垂直的区域。
冷却液通道的粗糙度。
扩展功能
版本历史记录
在 R2022b 中推出
