Simularea bateriei cu litiu cu răcire lichidă scufundată

Bateria cu litiu-ion a fost utilizată pe scară largă în sistemul de stocare a energiei vehiculelor electrice datorită densității sale mari de energie și a ciclului de viață lung. Tehnologia de răcire a bateriei include răcirea cu aer, răcirea cu lichid, răcirea materialului cu schimbare de fază și răcirea prin imersie

Răcirea prin imersie se referă la contactul direct dintre acumulatorul și lichidul de răcire. Prin scufundarea modulului bateriei în lichid, lichidul poate absorbi căldura generată de acumulator indiferent pentru a obține efectul de răcire fizică. Metoda de răcire are următoarele avantaje: performanță ridicată a transferului de căldură și uniformitate a temperaturii, durată de viață extinsă a bateriei, protecție termică și încărcare rapidă.

Pregătire geometrică și modelare:

Tratamentul geometric este efectuat în spaceclaim pentru a împărți domeniul fluid și celulele bateriei. Bateria este scufundată în fluid izolator, iar electrodul este direct în contact cu aerul pentru răcirea aerului. Fluidul izolator curge din partea de jos a bateriei în partea de sus a bateriei, iar poziția diafragmei a domeniului fluidului face ca bateria să facă schimb de căldură uniform pentru o performanță mai bună de răcire. Simplificare completă a modelului geometric și model discret în gme3d.

După ce modelul este discretizat, acesta este modelat în gt-suite, care include două domenii de fluide (răcire cu aer cu electrozi și răcire cu fluid pe marginea bateriei). Fluxul și transferul de căldură prin convecție pot fi pur și simplu echivalente prin completarea echivalenței diafragmei de trecere a fluxului în domeniul fluidului.

În condiția de descărcare 3C, distribuția temperaturii în interiorul bateriei la sfârșitul descărcării la diferite debite de lichid de răcire:

În aceeași condiție de descărcare, influența fluxului de lichid de răcire asupra temperaturii bateriei este prezentată în figura de mai sus. Sub diferite fluxuri, se poate observa că cea mai ridicată temperatură are loc în partea dreaptă sus a bateriei.

Modelul de simulare tranzitoriu de răcire a bateriei scufundate 1D este utilizat pentru analiza DOE. Acesta reflectă în principal eficiența modelării și calculului de simulare a analizei de simulare unidimensională în stadiul incipient al proiectului de concept, ceea ce poate reduce în mod eficient timpul de modelare și simulare cu acuratețea compatibilă cu cea a simulării tridimensionale.