محاكاة بطارية الليثيوم مع التبريد السائل المغمور
تم استخدام بطارية طاقة ليثيوم أيون على نطاق واسع في نظام تخزين طاقة المركبات الكهربائية بسبب كثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويل. تشتمل تقنية تبريد البطارية على تبريد الهواء والتبريد بالسائل وتبريد مواد تغيير الطور والتبريد بالغمر
يشير التبريد بالغمر إلى الاتصال المباشر بين مجموعة البطارية وسائل التبريد. من خلال غمر وحدة البطارية في السائل ، يمكن للسائل أن يمتص الحرارة الناتجة عن حزمة البطارية بشكل غير مبالٍ لتحقيق تأثير التبريد المادي. تتميز طريقة التبريد بالمزايا التالية: أداء عالٍ لنقل الحرارة وتوحيد درجة الحرارة ، وعمر بطارية ممتد ، وحماية من الهروب الحراري ، وشحن سريع.
التحضير والنمذجة الهندسية:
يتم إجراء المعالجة الهندسية في الفضاء لتقسيم مجال السوائل وخلايا البطارية. البطارية مغمورة في سائل عازل ، والقطب على اتصال مباشر بالهواء لتبريد الهواء. يتدفق السائل العازل من الجزء السفلي للبطارية إلى الجزء العلوي من البطارية ، كما أن موضع الحجاب الحاجز لمجال السائل يجعل التبادل الحراري للبطارية بالتساوي من أجل أداء تبريد أفضل. تبسيط نموذج هندسي كامل ونموذج منفصل في gme3d.
بعد أن يتم تحديد النموذج ، يتم نمذجته في gt-suite ، والذي يتضمن مجالين مائعين (تبريد هواء الإلكترود وتبريد سائل حافة البطارية). يمكن أن يكون التدفق الحراري ونقل الحرارة بالحمل مكافئًا ببساطة عن طريق إكمال معادلة الحجاب الحاجز لمرور التدفق في مجال المائع.
تحت حالة تفريغ 3C ، يتم توزيع درجة الحرارة داخل البطارية في نهاية التفريغ بمعدلات تدفق مختلفة لسائل التبريد:
في ظل نفس حالة التفريغ ، يظهر تأثير تدفق المبرد على درجة حرارة البطارية في الشكل أعلاه. في ظل التدفقات المختلفة ، يمكن ملاحظة أن أعلى درجة حرارة تحدث في أعلى يمين البطارية.
يستخدم نموذج المحاكاة العابرة لتبريد البطارية المغمورة 1D لتحليل DOE. إنه يعكس بشكل أساسي كفاءة النمذجة وحساب المحاكاة لتحليل المحاكاة أحادي البعد في المرحلة المبكرة من مشروع المفهوم ، والذي يمكن أن يقلل بشكل فعال من وقت النمذجة والمحاكاة بدقة متسقة مع دقة المحاكاة ثلاثية الأبعاد.
