电池制造应用中电阻点焊变压器稳态热特性预测

Prediction of Steady-State Thermal Characteristics of a Resistance Spot Welding Transformer in Battery Manufacturing Application

作者	Armin Saki · Saleh Rahmani · Masoud Yavarinasab · Hossein Abootorabi Zarchi · Salman Abdi · Sérgio M. A. Cruz · Hamidreza Mosaddegh-Hesar
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2024年10月
技术分类	可靠性与测试
技术标签	可靠性分析多物理场耦合有限元仿真热仿真
相关度评分	★★★ 3.0 / 5.0
关键词	电阻点焊变压器有限元法电磁-热动力学电池制造热特性多物理场

语言:

中文摘要

本文提出了一种基于有限元方法的模型，用于分析电池制造中电阻点焊（RSW）变压器的电磁-热动力学特性。RSW过程涉及金属相变，具有多物理场耦合特性且对温度波动敏感。该模型旨在解决频繁电极连接带来的复杂热管理挑战，为优化变压器设计与热稳定性提供理论支撑。

English Abstract

This article introduces a novel finite-element-method-based model designed to analyze the electromagnetic–thermal dynamics of resistance spot welding (RSW) transformers used in battery manufacturing. The RSW process, inherently multiphysics and sensitive to temperature fluctuations, involves phase changes within the metal materials. This complexity, combined with frequent electrode connections and...

SunView 深度解读

该研究涉及的多物理场耦合仿真与热特性分析方法，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及功率模块设计具有参考价值。虽然文章聚焦于电阻点焊变压器，但其核心的电磁-热仿真技术可迁移至储能变流器（PCS）中高频变压器及电感的热设计与寿命评估。建议研发团队借鉴该有限元建模思路，优化PCS在极端工况下的热管理策略，提升储能系统在电池制造等高负载应用场景下的可靠性与使用寿命。