據(jù)外媒報道，作為電池系統(tǒng)開發(fā)的全球領(lǐng)軍者，F(xiàn)EV公司表示，他們已經(jīng)開發(fā)出一種新型聯(lián)合模擬和測試流程，以優(yōu)化汽車電池組的熱傳播行為。通過這一流程，可以減少電池熱失控造成的損害和風險，同時節(jié)省開發(fā)時間和成本。

對于混合動力和電動汽車來說，熱失控是一個關(guān)鍵性安全問題。一旦因此引發(fā)火災，將對人身安全、建筑和環(huán)境構(gòu)成威脅。作為第一個熱傳播法規(guī)，中國的GB/T 38031標準預計將于2021年1月開始實施。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，為乘員預留安全逃生時間。預計其他市場和監(jiān)管機構(gòu)也將很快跟進。

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

研究人員分別開發(fā)和定制熱模型和排氣氣體模型，并利用物理試驗數(shù)據(jù)進一步驗證各個模型的有效性。通過這種測試方法，可以逐步驗證電芯、模塊，再到電池組。在電池組水平上，使用不同的虛擬封裝來評估熱傳播行為。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)化級聯(lián)測試方法。其優(yōu)點是，在開發(fā)初期就可以收集實驗數(shù)據(jù)，而不需要建立一個全功能電池組，節(jié)省了時間和成本。

通過物理試驗數(shù)據(jù)對模型進行驗證后，將這兩種模型結(jié)合起來，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。通過這一組合模型，可以更精確、更詳細地進行模擬，從而可以對優(yōu)化設計參數(shù)和變化進行性能評估和選擇。最后，將該設計作為一個完整的電池組進行了測試和驗證。
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