การจำลองการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบจัดเก็บพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ประกอบด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลว การระบายความร้อนด้วยการเปลี่ยนเฟสของวัสดุ และการระบายความร้อนด้วยการแช่

การทำความเย็นแบบจุ่มหมายถึงการสัมผัสโดยตรงระหว่างก้อนแบตเตอรี่และของเหลวทำความเย็น โดยการแช่โมดูลแบตเตอรี่ลงในของเหลว ของเหลวสามารถดูดซับความร้อนที่เกิดจากชุดแบตเตอรี่ได้โดยไม่แยแสเพื่อให้บรรลุผลของการระบายความร้อนทางกายภาพ วิธีการทำความเย็นมีข้อดีดังต่อไปนี้: ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง และความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น การป้องกันความร้อนหนีไฟ และการชาร์จที่รวดเร็ว

การเตรียมและการสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิต:

การรักษาทางเรขาคณิตดำเนินการในอวกาศอ้างสิทธิ์ในการแบ่งโดเมนของเหลวและเซลล์แบตเตอรี่ แบตเตอรี่ถูกแช่อยู่ในของเหลวที่เป็นฉนวน และอิเล็กโทรดจะสัมผัสโดยตรงกับอากาศเพื่อระบายความร้อนด้วยอากาศ ของเหลวที่เป็นฉนวนจะไหลจากด้านล่างของแบตเตอรี่ไปยังด้านบนของแบตเตอรี่ และตำแหน่งไดอะแฟรมของโดเมนของไหลทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนของแบตเตอรี่สม่ำเสมอเพื่อประสิทธิภาพการทำความเย็นที่ดีขึ้น ลดความซับซ้อนของโมเดลเรขาคณิตให้สมบูรณ์และโมเดลแยกส่วนใน gme3d

หลังจากที่โมเดลถูกแยกส่วนแล้ว โมเดลนั้นจะถูกสร้างแบบจำลองใน gt-suite ซึ่งรวมถึงโดเมนของไหลสองโดเมน (การระบายความร้อนด้วยอากาศของอิเล็กโทรด และการระบายความร้อนของของเหลวที่ขอบแบตเตอรี่) การถ่ายเทความร้อนจากการไหลและการพาความร้อนสามารถเทียบเท่าได้โดยการทำให้ไดอะแฟรมทางไหลในโดเมนของไหลสมดุลกัน

ภายใต้สภาวะการคายประจุ 3C การกระจายอุณหภูมิภายในแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดการคายประจุที่อัตราการไหลของสารหล่อเย็นที่แตกต่างกัน:

ภายใต้สภาวะการคายประจุเดียวกัน อิทธิพลของการไหลของสารหล่อเย็นที่มีต่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่จะแสดงในรูปด้านบน ภายใต้กระแสต่างๆ จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิสูงสุดเกิดขึ้นที่ด้านขวาบนของแบตเตอรี่

แบบจำลองชั่วคราวการทำความเย็นแบตเตอรี่ใต้น้ำ 1D ใช้สำหรับการวิเคราะห์ DOE โดยส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการสร้างแบบจำลองและการคำนวณการจำลองของการวิเคราะห์การจำลองหนึ่งมิติในระยะแรกของโครงการแนวคิด ซึ่งสามารถลดเวลาของการสร้างแบบจำลองและการจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความแม่นยำที่สอดคล้องกับการจำลองสามมิติ