[發(fā)明專利]一種基于CFD軟件優(yōu)化動力電池包溫度分布的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510972808.0
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105608273B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成瑞;潘成久;郭宏飛;邢暢;田旭;董一鳴;劉開平
• 申請（專利權(quán)）人: 華晨汽車集團(tuán)控股有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 楊濱

1.一種基于CFD軟件優(yōu)化動力電池包溫度分布的系統(tǒng)，它包括有參數(shù)數(shù)據(jù)單元，動力電池系統(tǒng)CAD數(shù)據(jù)單元，其特征在于：所述參數(shù)數(shù)據(jù)單元通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元與一維CFD仿真計算單元輸入端連接；動力電池系統(tǒng)CAD數(shù)據(jù)單元分別與一維CFD仿真計算單元和三維CFD仿真計算單元相連接，所述三維CFD仿真計算單元通過結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元與一維CFD仿真計算單元相連接；一維CFD仿真計算單元輸出端依次通過仿真結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元、MATLAB程序控制單元與加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)執(zhí)行單元相連接；加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)執(zhí)行單元輸出端再與一維CFD仿真計算單元輸入端相連接；

所述參數(shù)數(shù)據(jù)單元為：包括動力電池系統(tǒng)、水泵或風(fēng)扇、加熱器、制冷器和換熱器的參數(shù)；

所述一維CFD仿真計算單元為：根據(jù)零部件的CAD數(shù)據(jù)、三維CFD計算數(shù)據(jù)和零部件的實驗數(shù)據(jù)等建立一維電池系統(tǒng)仿真的數(shù)學(xué)模型，通過軟件的分析計算獲得電池系統(tǒng)零部件平均溫度、各個管道的傳熱介質(zhì)流量的數(shù)據(jù)；

所述三維CFD仿真計算單元為：根據(jù)電池包零部件的CAD數(shù)據(jù)建立虛擬的電池系統(tǒng)三維傳熱模型，計算出傳熱介質(zhì)在不同流動速度對應(yīng)的流動阻力值、電池與傳熱介質(zhì)之間的傳熱系數(shù)和電池溫度分布的仿真數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元為：實現(xiàn)仿真數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型、仿真數(shù)學(xué)模型和零部件參數(shù)數(shù)據(jù)、仿真模型輸出數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)化；

所述動力電池系統(tǒng)CAD數(shù)據(jù)單元為：電池包零部件的三維模型，為三維CFD仿真和一維CFD仿真提供尺寸和外形參數(shù)數(shù)據(jù)；

所述結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元為：用于轉(zhuǎn)換三維CFD和一維CFD仿真結(jié)果，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，包含兩個部分：第一是將三維CFD軟件仿真的結(jié)果轉(zhuǎn)換成一維CFD仿真軟件所需要的數(shù)據(jù)；第二是將一維CFD軟件仿真的結(jié)果轉(zhuǎn)換成三維CFD仿真軟件所需要的數(shù)據(jù)；

所述的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元：此單元類似于結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元的功能，但是具體轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)不同，將電池包中電芯溫度最高點和溫度最低點的溫度轉(zhuǎn)換成MATLAB的控制參數(shù)輸入；

所述MATLAB程序控制單元為：MATLAB simulink是根據(jù)控制控制策略和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元輸入的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算輸出電池包熱系統(tǒng)中執(zhí)行部件開啟與關(guān)閉的控制信號輸出；

所述加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)執(zhí)行單元為：根據(jù)執(zhí)行單元的物理屬性和參數(shù)建立的數(shù)學(xué)公式模型，接收來于MATLAB的控制信息，根據(jù)MATLAB程序控制單元輸出的控制信號和自身數(shù)學(xué)模型，輸出各個部件的執(zhí)行方式及執(zhí)行時間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CFD軟件優(yōu)化動力電池包溫度分布的系統(tǒng)，其特征在于：所述參數(shù)數(shù)據(jù)單元包括有經(jīng)過實際試驗所獲取的動力電池系統(tǒng)、水泵或風(fēng)扇、加熱器、制冷器和換熱器的參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CFD軟件優(yōu)化動力電池包溫度分布的系統(tǒng)，其特征在于：所述動力電池系統(tǒng)CAD數(shù)據(jù)是指電池包零部件的三維模型，為三維CFD仿真和一維CFD仿真提供尺寸和外形參數(shù)數(shù)據(jù)。