Symulacja baterii litowej z zanurzonym chłodzeniem cieczą
Akumulator litowo-jonowy jest szeroko stosowany w systemach magazynowania energii pojazdów elektrycznych ze względu na wysoką gęstość energii i długi cykl życia. Technologia chłodzenia akumulatorów obejmuje chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie materiałem zmiennofazowym i chłodzenie zanurzeniowe
Chłodzenie zanurzeniowe odnosi się do bezpośredniego kontaktu między akumulatorem a cieczą chłodzącą. Zanurzając moduł akumulatorowy w cieczy, płyn może obojętnie absorbować ciepło wytwarzane przez akumulator, aby uzyskać efekt fizycznego chłodzenia. Metoda chłodzenia ma następujące zalety: wysoka wydajność wymiany ciepła i jednorodność temperatury, wydłużona żywotność baterii, ochrona przed ucieczką termiczną i szybkie ładowanie.
Przygotowanie i modelowanie geometryczne:
Obróbka geometryczna jest przeprowadzana w przestrzeni kosmicznej, aby podzielić domenę płynną i ogniwa baterii. Akumulator jest zanurzony w płynie izolacyjnym, a elektroda ma bezpośredni kontakt z powietrzem w celu chłodzenia powietrzem. Płyn izolacyjny przepływa od spodu akumulatora do jego górnej części, a położenie membrany w obszarze płynu zapewnia równomierną wymianę ciepła w akumulatorze, co zapewnia lepszą wydajność chłodzenia. Kompletne uproszczenie modelu geometrycznego i model dyskretny w gme3d.
Po dyskretyzacji modelu modeluje się go w pakiecie GT, który obejmuje dwie domeny płynów (chłodzenie powietrzem elektrody i chłodzenie płynem krawędzi baterii). Przepływ i konwekcja wymiany ciepła mogą być po prostu równoważne poprzez uzupełnienie równoważności membrany kanału przepływu w domenie płynu.
W warunkach rozładowania 3C rozkład temperatury wewnątrz akumulatora na końcu rozładowania przy różnych prędkościach przepływu chłodziwa:
W tych samych warunkach rozładowania wpływ przepływu chłodziwa na temperaturę akumulatora pokazano na powyższym rysunku. Przy różnych przepływach można zauważyć, że najwyższa temperatura występuje w prawym górnym rogu akumulatora.
Do analizy DOE wykorzystywany jest jednowymiarowy model symulacji stanu przejściowego chłodzenia zanurzonego akumulatora. Odzwierciedla to głównie efektywność modelowania i obliczeń symulacyjnych jednowymiarowej analizy symulacyjnej na wczesnym etapie projektu koncepcyjnego, co może skutecznie skrócić czas modelowania i symulacji z dokładnością zgodną z symulacją trójwymiarową.
