Simulering av litiumbatteri med nedsenket væskekjøling

Litiumion-batteri har blitt mye brukt i energilagringssystem for elektriske kjøretøy på grunn av dets høye energitetthet og lange sykluslevetid. Batterikjøleteknologi inkluderer luftkjøling, væskekjøling, faseendringsmaterialkjøling og nedsenkingskjøling

Nedsenkingskjøling refererer til den direkte kontakten mellom batteripakken og kjølevæsken. Ved å senke batterimodulen i væsken, kan væsken absorbere varmen som genereres av batteripakken likegyldig for å oppnå effekten av fysisk kjøling. Kjølemetoden har følgende fordeler: høy varmeoverføringsytelse og temperaturensartethet, forlenget batterilevetid, termisk løpsbeskyttelse og hurtiglading.

Geometrisk forberedelse og modellering:

Geometrisk behandling utføres i spaceclaim for å dele væskedomenet og battericellene. Batteriet er nedsenket i isolasjonsvæske, og elektroden er direkte i kontakt med luft for luftkjøling. Isolasjonsvæsken strømmer fra bunnen av batteriet til toppen av batteriet, og membranposisjonen til væskedomenet gjør at batteriet varmeveksler jevnt for bedre kjøleytelse. Komplett geometrisk modellforenkling og diskret modell i gme3d.

Etter at modellen er diskretisert, modelleres den i gt-suite, som inkluderer to væskedomener (elektrodeluftkjøling og batterikantvæskekjøling). Strømnings- og konveksjonsvarmeoverføringen kan ganske enkelt være ekvivalent ved å fullføre ekvivalensen til strømningspassasjemembranen i fluiddomenet.

Under 3C-utladningsforhold vil temperaturfordelingen inne i batteriet ved slutten av utladingen ved forskjellige kjølevæskestrømningshastigheter:

Under samme utladningstilstand er påvirkningen av kjølevæskestrømmen på batteriets temperatur vist i figuren ovenfor. Under forskjellige strømninger kan man se at den høyeste temperaturen oppstår øverst til høyre på batteriet.

1D nedsenket batterikjøling transient simuleringsmodell brukes til DOE-analyse. Det gjenspeiler hovedsakelig effektiviteten av modellering og simuleringsberegning av endimensjonal simuleringsanalyse i det tidlige stadiet av konseptprosjektet, som effektivt kan redusere tiden for modellering og simulering med nøyaktigheten i samsvar med tredimensjonal simulering.