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龙图腾网获悉桂林电子科技大学;南宁桂电电子科技研究院有限公司申请的专利一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118965765B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411040914.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法是由姚嘉;杨智颖;程阳;文海龙;伍德坚;蔡锦涛;杨程志;卢伟设计研发完成，并于2024-07-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法在说明书摘要公布了：一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法，涉及一种液冷板流道设计与优化方法。为了解决如何通过对电池模组中的液冷板进行拓扑优化流道设计，提高电池模组的温度一致性，降低电池模组温差，降低流道压降效果，本发明基于液冷板几何参数在物理场仿真软件中使用固体传热物理场构建出液冷板设计域，通过计算域内材料相变量控制实体与流道的变化，以确定导热系数，使用SIMP插值模型对导热系数进行插值，根据控制方程以最小化设计域中平均温度作为目标函数，以体积分数作为约束条件建立流道拓扑优化数学模型并进行拓扑优化；然后进行3D建模并测试拓扑优化流道对电池包的散热性能，使用实验设计和数据分析软件进行设计，并进行多目标优化。

本发明授权一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于拓扑优化的液冷板流道设计与优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：根据所用电池模组具体尺寸确定液冷板几何参数，以此在物理场仿真软件中使用固体传热物理场构建出液冷板设计域； 步骤2：根据液冷板材料参数、电池模组体积热源、工况条件对设计域进行边界设置； 所述材料参数包括材料的密度、导热系数、比热容； 步骤3：定义一种导热系数可变的材料单元填充设计域，定义变量θp代表设计域内材料相，通过变量θp控制实体与流道的变化，基于变量θp对应的材料相确定导热系数； 变量θp取值定义在0，1区间内，取0表示实体，取1表示流道，导热系数表达式如下： K＝θp×k0 其中，K是实际导热系数，θp是设计变量，k0是初始导热系数； 步骤4：使用SIMP插值模型对导热系数进行插值，根据控制方程以最小化设计域中平均温度作为目标函数，以体积分数作为约束条件建立流道拓扑优化数学模型； 拓扑优化的目标函数是最小化设计域内的平均温度，目标函数表达式为： 其中，φ为设计域内平均温度，Ω为设计域，T为温度； 步骤5：基于步骤4得到的流道拓扑优化数学模型，使用亥姆霍兹过滤器进行密度过滤，并根据双曲正切函数进行投影，然后利用优化求解器求解输出最终收敛后的拓扑优化结果； 步骤6：根据拓扑优化后的二维流道模型在3D建模工具中构建三维流道模型，结合电池模组中的部件构建电池包热管理结构； 步骤7：设置电池包热管理结构各部件在驱动耐久工况下的边界条件，在CFD求解器中测试拓扑优化流道对电池包的散热性能； 步骤8：判断在仿真模拟中电池包的最高温度、温差及流道的压降是否符合标准，若符合则完成拓扑优化流道设计，若不符合则继续重复步骤1-步骤8直至符合标准； 步骤9：将步骤8得到的拓扑优化流道设计做进一步优化，使用实验设计和数据分析软件进行实验设计，研究流道体积分数、冷却液入口温度、冷却液流量多因素对电池模组温度及压降的影响规律，确定以上多因素对最高温度、温差、流道压降作为目标函数进行多目标优化的最佳方案； 步骤9的具体过程包括以下步骤： 采用Box-Behnken响应面法设计三因素三水平实验，流道体积分数分别选取0.2、0.3、0.4三种类型；冷却液入口温度分别选取20℃、25℃、30℃；冷却液流量分别选取8、10、12Lmin； 根据响应面试验得出的数据，将流道体积分数作为变量x1，冷却液入口温度作为变量x2，冷却液流量作为变量x3；将电池模组最高温度作为目标函数M，温差作为目标函数N，压降作为目标函数O； 多目标优化以最高温度最低、温差最低、压降最低为目标进行寻优，多目标优化数学模型为： 其中，M为最高温度，N为温差，O为压降；W为流道体积分数，B为入口温度，C为流量； 目标函数M、目标函数N和目标函数O如下： M＝7.4835+15.6575x1+1.462x2-1.23688x3-0.225x1x2-3.125x1x3+0.00275x2x3+31.05x1 2-0.00968x2 2+0.092625x32 N＝6.22925+7.035x1+0.22525x2-0.730625x3-0.14x1x2-1.825x1x3+0.00175x2x3+19.025x1 2-0.00489x2 2+0.055688x3 2 O＝207.5-992.5x1-3.28×10-13x2-10.625x3+3.77×10-13x1x2+100x1x3+6×10-16x2x3+1000x1 2+3.86×10-15x2 2+5.375x3 2。

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