محاكاة التبريد السائل لبطارية الليثيوم
تم استخدام بطارية طاقة ليثيوم أيون على نطاق واسع في نظام تخزين طاقة المركبات الكهربائية بسبب كثافة الطاقة العالية ودورة الحياة الطويلة. تشتمل تقنية تبريد البطارية على تبريد الهواء، والتبريد السائل، وتبريد المواد المتغيرة الطور، والتبريد بالغمر.
يشير التبريد بالغمر إلى الاتصال المباشر بين حزمة البطارية وسائل التبريد. ومن خلال غمر وحدة البطارية في السائل، يمكن للسائل أن يمتص الحرارة الناتجة عن حزمة البطارية بشكل غير مبال لتحقيق تأثير التبريد المادي. تتميز طريقة التبريد بالمزايا التالية: أداء عالي في نقل الحرارة وتوحيد درجة الحرارة، وعمر بطارية ممتد، وحماية من الانفلات الحراري، والشحن السريع.
الإعداد والنمذجة الهندسية:
تتم المعالجة الهندسية في المطالبة الفضائية لتقسيم مجال السوائل وخلايا البطارية. يتم غمر البطارية في سائل عازل، ويكون القطب الكهربائي على اتصال مباشر بالهواء لتبريد الهواء. يتدفق السائل العازل من أسفل البطارية إلى أعلى البطارية، كما أن موضع الحجاب الحاجز لنطاق السائل يجعل تبادل حرارة البطارية متساويًا للحصول على أداء تبريد أفضل. استكمال تبسيط النموذج الهندسي والنموذج المنفصل في gme3d.
بعد أن يتم فصل النموذج، يتم تصميمه في مجموعة gt، والتي تتضمن مجالين للسوائل (تبريد الهواء بالقطب الكهربائي وتبريد سائل حافة البطارية). يمكن أن يكون نقل الحرارة بالتدفق والحمل الحراري متكافئًا ببساطة من خلال استكمال معادلة حاجز مرور التدفق في مجال السائل.
في حالة التفريغ 3C، يتم توزيع درجة الحرارة داخل البطارية في نهاية التفريغ بمعدلات تدفق مختلفة لسائل التبريد:
وفي ظل نفس حالة التفريغ، يظهر في الشكل أعلاه تأثير تدفق سائل التبريد على درجة حرارة البطارية. وفي ظل التدفقات المختلفة، يمكن ملاحظة أن أعلى درجة حرارة تحدث في الجزء العلوي الأيمن من البطارية.
يتم استخدام نموذج محاكاة عابرة لتبريد البطارية المغمورة 1D لتحليل DOE. إنه يعكس بشكل أساسي كفاءة النمذجة وحساب المحاكاة لتحليل المحاكاة أحادية البعد في المرحلة المبكرة من مشروع المفهوم، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال وقت النمذجة والمحاكاة بدقة تتوافق مع المحاكاة ثلاثية الأبعاد.
