Simulering av litiumbatteri med nedsänkt vätskekylning

Litiumjonbatteri har använts i stor utsträckning i ellagringssystem för elfordon på grund av dess höga energitäthet och långa livslängd. Batterikylningsteknik inkluderar luftkylning, vätskekylning, kylning av fasförändringsmaterial och nedsänkningskylning

Nedsänkningskylning avser den direkta kontakten mellan batteripaketet och kylvätskan. Genom att sänka batterimodulen i vätskan kan vätskan absorbera värmen som genereras av batteripaketet likgiltigt för att uppnå effekten av fysisk kylning. Kylningsmetoden har följande fördelar: hög värmeöverföringsprestanda och temperaturjämnhet, förlängd batteritid, termiskt flyktskydd och snabbladdning.

Geometrisk förberedelse och modellering:

Geometrisk behandling utförs i spaceclaim för att dela upp vätskedomänen och battericeller. Batteriet är nedsänkt i isolerande vätska, och elektroden är direkt i kontakt med luft för luftkylning. Den isolerande vätskan strömmar från batteriets botten till toppen av batteriet, och membranpositionen för vätskedomänen gör att batteriet värmeväxlar jämnt för bättre kylningsprestanda. Komplett geometrisk modellförenkling och diskret modell i gme3d.

Efter att modellen har diskretiserats, modelleras den i gt-suite, som inkluderar två vätskedomäner (elektrodluftkylning och batterikantvätskekylning). Flödes- och konvektionsvärmeöverföringen kan helt enkelt vara ekvivalent genom att fullborda ekvivalensen av flödespassagemembranet i vätskedomänen.

Under 3C urladdningstillstånd, temperaturfördelningen inuti batteriet vid slutet av urladdningen vid olika kylvätskeflödeshastigheter:

Under samma urladdningstillstånd visas kylvätskeflödets inverkan på batteriets temperatur i figuren ovan. Under olika flöden kan man se att den högsta temperaturen uppstår längst upp till höger på batteriet.

Den 1D nedsänkta batterikylningstransientsimuleringsmodellen används för DOE-analys. Det återspeglar huvudsakligen effektiviteten av modellering och simuleringsberäkning av endimensionell simuleringsanalys i det tidiga skedet av konceptprojektet, vilket effektivt kan minska tiden för modellering och simulering med en noggrannhet som överensstämmer med den för tredimensionell simulering.