بررسی عددی عملکرد حرارتی صفحات خنک کننده در ماژول باتری خودرو برقی با استفاده از مدل الکتروحرارتی سلول پریزماتیک

با توسعه روزافزون کاربرد خودروها و وسایل حمل و نقل عمومی برقی، استفاده از پک های باتری با ظرفیت ها و چگالی های انرژی بالاتر اجتناب ناپذیر است. این پک های باتری بروز ملزم به به کارگیری سیستم های مدیریت حرارت کارآمدی هستند که در هر شرایط کاری بتوانند دمای سلول های باتری را در محدوده مجاز نگه دارند. به همین منظور، در تحقیق حاضر، عملکرد حرارتی صفحات خنک کننده در مدیریت حرارت سه ماژول باتری که شامل ۱۸ سلول پریزماتیک می شوند، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. این صفحات خنک کننده از نوع میکرو کانال بوده و سیال کاری ترکیب ۵۰ درصد حجمی اتیلن گلیکول و آب می باشد. تلفات حرارتی در ماژول های باتری با استفاده از مدل عددی الکتروحرارتی باتری که فرایند گذرای تخلیه شارژ را در دو نرخ ۱.۰C و ۳.۰C شبیه سازی می کند، محاسبه می شوند. نتایج نشان می دهند که با افزایش نرخ C میزان تلفات حرارتی سلول های باتری به میزان ۹ برابر افزایش پیدا می کنند. همچنین، مشاهده شد که اولین سلول باتری در مسیر سیال خنک کننده بیشتر اختلاف بین حداقل و حداکثر دما را داشته و از این جهت سلول بحرانی است.

کلیدواژه ها:

خودرو برقی ، باتری لیتیوم-یون ، سیستم مدیریت حرارتی ، صفحه خنک کننده ، مدل باتری ، دینامیک سیالات محاسباتی