摘要
本研究通过数值模拟方法，研究了一种采用铝制导热块的液冷电池热管理系统（BTMS），旨在提升用于电动汽车的锂离子电池模块的热性能。该系统针对由圆柱形锂离子电池单元构成的电池模块设计，利用计算流体力学（CFD）方法分析了不同几何结构对电池热行为的影响。为以较低的计算成本高效评估多参数设计空间，采用了田口L9正交实验设计。冷却通道结构、铝制导热块的高度以及电池组的几何形状被作为主要设计变量。通过最高温度（Tmax）和温度均匀性（ΔT）来评估每种设计方案的性能。此外，还通过方差分析（ANOVA）来量化设计参数对系统热性能的影响。研究结果表明，具有8个冷却通道、65毫米高的铝制导热块以及1+8排列方式的圆柱形电池的组合具有最佳的热性能，其最高温度为303.45开尔文，温度差为1.25开尔文。这种最优设计方案能使电池模块内的温度分布更加均匀，从而提升热安全性和运行可靠性。总体而言，将CFD技术与田口方法相结合，为BTMS设计提供了一种系统且高效的优化框架，能够在减少仿真次数和缩短计算时间的情况下有效评估各种设计方案。
