simulazione del raffreddamento a liquido della batteria al litio
La batteria agli ioni di litio è stata ampiamente utilizzata nel sistema di accumulo di energia dei veicoli elettrici a causa della sua elevata densità di energia e della lunga durata del ciclo. La tecnologia di raffreddamento della batteria include il raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido, il raffreddamento del materiale a cambiamento di fase e il raffreddamento ad immersione.
Il raffreddamento per immersione si riferisce al contatto diretto tra il pacco batteria e il liquido di raffreddamento. Immergendo il modulo batteria nel liquido, il liquido può assorbire indifferentemente il calore generato dal pacco batteria per ottenere l'effetto di raffreddamento fisico. Il metodo di raffreddamento presenta i seguenti vantaggi: elevate prestazioni di trasferimento del calore e uniformità della temperatura, maggiore durata della batteria, protezione dalla fuga termica e ricarica rapida.
Preparazione geometrica e modellazione:
Il trattamento geometrico viene eseguito in spaceclaim per dividere il dominio del fluido e le celle della batteria. La batteria è immersa nel fluido isolante e l'elettrodo è direttamente a contatto con l'aria per il raffreddamento ad aria. Il fluido isolante scorre dalla parte inferiore della batteria alla parte superiore della batteria e la posizione del diaframma del dominio del fluido fa sì che il calore della batteria si scambi in modo uniforme per migliori prestazioni di raffreddamento. Semplificazione completa del modello geometrico e modello discreto in gme3d.
Dopo che il modello è stato discretizzato, viene modellato in gt-suite, che include due domini fluidi (raffreddamento dell'aria dell'elettrodo e raffreddamento del fluido del bordo della batteria). Il flusso e il trasferimento di calore per convezione possono essere semplicemente equivalenti completando l'equivalenza del diaframma di passaggio del flusso nel dominio del fluido.
In condizione di scarica 3C, la distribuzione della temperatura all'interno della batteria al termine della scarica a diverse portate di refrigerante:
Nelle stesse condizioni di scarica, l'influenza del flusso di refrigerante sulla temperatura della batteria è mostrata nella figura sopra. Sotto diversi flussi, si può vedere che la temperatura più alta si verifica in alto a destra della batteria.
Il modello di simulazione del transitorio di raffreddamento della batteria sommersa 1D viene utilizzato per l'analisi DOE. Riflette principalmente l'efficienza della modellazione e del calcolo della simulazione dell'analisi di simulazione unidimensionale nella fase iniziale del progetto concettuale, che può ridurre efficacemente i tempi di modellazione e simulazione con l'accuratezza coerente con quella della simulazione tridimensionale.
