شبیه سازی خنک کننده مایع باتری لیتیومی

باتری قدرت لیتیوم یون به دلیل چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی به طور گسترده در سیستم ذخیره انرژی خودروهای الکتریکی استفاده می شود. فن آوری خنک کننده باتری شامل خنک کننده هوا، خنک کننده مایع، خنک کننده مواد تغییر فاز و خنک کننده غوطه وری است.

خنک کننده غوطه وری به تماس مستقیم بین بسته باتری و مایع خنک کننده اشاره دارد. با غوطه ور کردن ماژول باتری در مایع، مایع می تواند گرمای تولید شده توسط بسته باتری را بی تفاوت جذب کند تا به اثر خنک کننده فیزیکی برسد. روش خنک کننده دارای مزایای زیر است: عملکرد انتقال حرارت بالا و یکنواختی دما، عمر باتری طولانی تر، محافظت در برابر حرارت و شارژ سریع.

آماده سازی و مدل سازی هندسی:

عملیات هندسی در ادعای فضایی برای تقسیم دامنه سیال و سلول‌های باتری انجام می‌شود. باتری در مایع عایق غوطه ور است و الکترود برای خنک کردن هوا مستقیماً با هوا در تماس است. سیال عایق از پایین باتری به سمت بالای باتری جریان می یابد و موقعیت دیافراگم ناحیه سیال باعث می شود که تبادل حرارت باتری به طور یکنواخت برای عملکرد خنک کننده بهتر انجام شود. ساده سازی کامل مدل هندسی و مدل گسسته در gme3d.

پس از گسسته شدن مدل، در gt-suite مدلسازی می شود که شامل دو حوزه سیال (خنک کننده هوای الکترود و خنک کننده مایع لبه باتری) است. انتقال حرارت جریان و همرفت می‌تواند با تکمیل معادل‌سازی دیافراگم عبور جریان در حوزه سیال به سادگی معادل باشد.

در شرایط دشارژ 3 درجه سانتی گراد، توزیع دمای داخل باتری در پایان تخلیه با نرخ های مختلف جریان خنک کننده:

تحت شرایط دشارژ یکسان، تاثیر جریان مایع خنک کننده بر دمای باتری در شکل بالا نشان داده شده است. تحت جریان های مختلف، می توان مشاهده کرد که بالاترین دما در سمت راست بالای باتری رخ می دهد.

مدل شبیه سازی گذرا خنک کننده باتری غوطه ور 1 بعدی برای تجزیه و تحلیل DOE استفاده می شود. این عمدتا نشان دهنده کارایی مدل سازی و محاسبه شبیه سازی تحلیل شبیه سازی یک بعدی در مرحله اولیه پروژه مفهومی است که می تواند به طور موثر زمان مدل سازی و شبیه سازی را با دقت مطابق با شبیه سازی سه بعدی کاهش دهد.