为电阻加热配置极耳和端子连接

Simcenter STAR-CCM+ 提供可将电动势 (EDP) 求解器与电路求解器耦合的选项。通过此功能，可在计算电池电芯内的电流分布时考虑母线、极耳或端子的等效电阻。实现耦合的方法是配置交界面和边界来将极耳和端子与电池电芯连接起来。

经过电池电芯的电流由电池求解器计算，从而提供电池电芯与端子连接之间交界面处的电流。将电流作为所有连接交界面处的边界条件，并结合 0V 电势边界条件，EDP 求解器可以计算电位降、经过其他边界的电流以及交界面之间的电阻。

此工作流程在“电池常规工作流程”的第 13 步之后进行。因此，此工作流程的先决条件如下：
  • 所有电池电芯都属于与选定电池模型的物理连续体([电池区域])关联的区域。
  • 电流传输中涉及的所有其他部件（如极耳和端子）均位于与选定了电磁和电动势模型的物理连续体关联的区域（[EDP 区域]）中。
  • [电池区域]和 [EDP 区域]的接触部件之间的交界面已创建。
对于此工作流程，将以 4S2P 电池模块（4 个串联电芯和 2 个并联电芯）为例进行说明。在下图中，描述了相关部件：电芯、极耳和端子。可以将此工作流程应用于多个电池模块，前提是它们并联连接。

要配置电阻加热的极耳和端子连接：
  1. 展开电池 > 电池模块 > [电池模块] > 端子连接节点。
    根据电池模块的配置，可以看到一对或多对正负端子连接节点。对于每个并联串，有一对端子连接。
  2. 配置终端连接：
    1. 选择电池模块 > [电池模块] > 端子连接 > [端子连接，-]节点，然后设置以下属性：
      属性 设置
      电池组端子接触表面 选择表示电池组外部负极端子连接的几何部件表面。
      电芯端子接触表面 选择将电池电芯的负极触点与负极端子连接起来的几何部件接触表面。
      以下屏幕截图显示了一个示例：

    2. 选择电池模块 > [电池模块] > 端子连接 > [端子连接，+]节点，然后设置以下属性：
      属性 设置
      电池组端子接触表面 选择表示电池组外部正极端子连接的几何部件表面。
      电芯端子接触表面 选择将电池电芯的正极触点与正极端子连接起来的几何部件接触表面。
  3. 展开电池 > 电池模块 > [电池模块] > 极耳连接节点。
    电池模块的配置决定了您看到的极耳连接的数目。
  4. 要配置极耳连接，选择每个电池模块 > [电池模块] > 极耳连接 > [极耳连接]节点，然后设置以下属性：
    属性 设置
    负极耳接触表面 选择先前分割并压印的部件表面，该表面表示电池电芯与极耳之间的负极触点。
    正极耳接触表面 选择先前分割并压印的部件表面，该表面表示电池电芯与极耳之间的正极触点。
    以下屏幕截图显示了一个示例：

  5. 将电池求解器计算的电流指定为 [EDP 区域]的交界面边界处的边界条件：
    1. 选择区域 > [EDP 区域] > 边界 > [EDP 区域与电池区域之间的接触交界面边界] > 物理条件 > 电势指定节点，然后将方法设为比电流。
    2. 选择 [EDP 区域与电池区域之间的接触交界面边界] > 物理值 > 比电流节点，然后设置以下属性：
      属性 设置
      方法 场函数
      标量函数 电池 > 电池电流密度
    以下屏幕截图显示 EDP 区域与电池区域之间接触交界面边界的选择示例：

  6. 指定负极端子和正极端子处的零电势边界条件：
    1. 选择区域 > [EDP 区域] > 边界 > [外部定向的负极端子边界] > 物理条件 > 电势指定节点，然后将方法设为电势。
    2. 选择[外部定向的负极端子边界] > 物理值 > 电势节点，然后将值设为 0.0 V。
    3. 对正极端子重复步骤 a) 和 b)。
    以下屏幕截图显示外部定向的负极和正极端子边界的选择示例：