имитация жидкостного охлаждения литиевой батареи
Литий-ионный аккумулятор широко используется в системах хранения энергии электромобилей из-за его высокой плотности энергии и длительного срока службы. Технология охлаждения аккумуляторов включает воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение, охлаждение материала с фазовым переходом и иммерсионное охлаждение.
Иммерсионное охлаждение относится к прямому контакту между аккумуляторной батареей и охлаждающей жидкостью. Погружая аккумуляторный модуль в жидкость, жидкость может безразлично поглощать тепло, выделяемое аккумуляторным блоком, для достижения эффекта физического охлаждения. Метод охлаждения имеет следующие преимущества: высокая эффективность теплопередачи и равномерность температуры, увеличенный срок службы батареи, защита от теплового разгона и быстрая зарядка.
Геометрическая подготовка и моделирование:
Проведена геометрическая обработка в спейсере для разделения жидкостной области и аккумуляторных элементов. Батарея погружена в изоляционную жидкость, а электрод непосредственно контактирует с воздухом для воздушного охлаждения. Изолирующая жидкость течет от нижней части батареи к верхней части батареи, а положение диафрагмы жидкостной области обеспечивает равномерный теплообмен батареи для повышения эффективности охлаждения. Полное упрощение геометрической модели и дискретная модель в gme3d.
После того, как модель дискретизирована, она моделируется в gt-suite, который включает две жидкостные области (воздушное охлаждение электрода и жидкостное охлаждение края батареи). Поток и конвекционная теплопередача могут быть просто эквивалентны путем завершения эквивалентности диафрагмы проходного сечения в области жидкости.
В условиях разряда 3С распределение температуры внутри аккумулятора в конце разряда при различных расходах теплоносителя:
При тех же условиях разрядки влияние потока охлаждающей жидкости на температуру аккумулятора показано на рисунке выше. При разных потоках видно, что самая высокая температура возникает в правом верхнем углу батареи.
Для анализа DOE используется одномерная имитационная модель охлаждения погружной батареи. Это в основном отражает эффективность моделирования и имитационного расчета анализа одномерного моделирования на ранней стадии концептуального проекта, что может эффективно сократить время моделирования и моделирования с точностью, соответствующей точности трехмерного моделирования.
