电池包热管理设计 - 运动控制与电力电子 - 048-电池包工艺设计 - 可可精品资料库

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01课程导论与行业背景

新能源汽车热管理的重要性、电池热管理系统的定义与目标、行业现状与发展趋势。

02电芯热特性基础

锂离子电池的工作原理、产热机理（可逆热与不可逆热）、影响产热的关键因素（倍率、SOC、温度）。

03电池热物性参数

比热容、导热系数（各向异性）、密度、熵热系数，以及这些参数的测试与获取方法。

04电池产热模型

Bernardi产热模型详解、不同工况下的产热功率计算、模型参数标定方法。

05热管理设计目标与指标

最佳工作温度范围（15-35℃）、最大温差控制（<5℃）、热失控预防、IP防护等级要求。

06冷却技术路线对比

自然冷却、强制风冷、液冷（冷板式/浸没式）、直冷（制冷剂）、相变材料冷却的优缺点与适用场景。

07液冷系统架构设计

液冷回路组成（水泵、Chiller、PTC加热器、膨胀水壶、阀）、系统拓扑结构（串联/并联）。

08冷却液选型与管路设计

冷却液类型（水乙二醇、介电油）、管路材料（橡胶、尼龙、金属）、管径与流速设计原则。

09冷板设计基础

冷板类型（口琴管、冲压板、挤压板）、流道拓扑（蛇形、平行、U型）、材料选择（铝6061/3003）。

10冷板流道参数化设计

流道宽度、深度、肋宽、进出口位置对压降与换热的影响，CFD参数化扫描方法。

11导热材料与界面设计

导热硅脂、导热垫片、导热凝胶、灌封胶的选型与厚度控制，接触热阻的工程优化。

12加热系统设计

低温加热需求、加热膜/PTC/液热方案对比、加热功率计算、均匀性控制策略。

13保温与隔热设计

保温材料（气凝胶、发泡硅胶、真空板）选型、隔热层厚度计算、防止热桥设计。

14热管理系统仿真基础

CFD与热仿真软件介绍（Fluent、Star-CCM+、COMSOL）、网格划分策略、边界条件设置。

15电热耦合仿真

电模型与热模型的耦合方法、一维/三维联合仿真、工况循环（NEDC/WLTC）下的温度预测。

16热管理系统实验验证

热电偶布置原则、数据采集系统搭建、充放电测试与温升数据标定。

17热管理控制策略

PID温控、前馈控制、基于模型预测的控制（MPC）、风扇/水泵/Chiller的协同控制逻辑。

18低温热管理策略

低温充电预热策略、行车加热策略、脉冲自加热技术、SOC与温度耦合管理。

19热失控防护设计

热失控触发机理、隔热屏障设计、排气通道设计、热失控预警传感器布置。

20热管理系统集成与布置

Pack内部空间布局、液冷管路走向、与BMS/VCU的电气接口定义。

21热管理系统成本分析

BOM成本构成、不同冷却方案的成本对比、轻量化与降本设计思路。

22热管理系统可靠性设计

振动与冲击对管路的影响、冷板耐压与密封测试、长期老化测试标准。

23热管理系统安全设计

高压安全（绝缘、爬电距离）、冷却液泄漏检测、防冻与防沸设计。

24热管理系统标准与法规

国标（GB 38031、GB/T 31467.5）、UL标准、ECE R100热扩散要求解读。

25热管理系统开发流程

V模型开发流程、需求分析、系统级设计、部件级设计、集成验证与整车标定。

26设计案例1（乘用车）

某纯电动轿车液冷系统设计实例，从需求到冷板选型的完整过程。

27设计案例2（商用车）

某重卡换电站电池包风冷与液冷混合设计实例。

28设计案例3（储能）

储能集装箱液冷系统设计，大容量电芯的均温与散热挑战。

29前沿技术展望

浸没式冷却、两相冷却、固态电池热管理、AI驱动的热管理优化。

30课程总结与项目实战

课程知识体系回顾、学员独立完成一个简单液冷系统方案设计（含选型与仿真边界设定）。