Simulering af lithiumbatteri med nedsænket væskekøling

Lithium-ion-batteri er blevet meget brugt i elektriske køretøjers energilagringssystem på grund af dets høje energitæthed og lange cykluslevetid. Batterikølingsteknologi omfatter luftkøling, væskekøling, faseskiftende materialekøling og nedsænkningskøling

Nedsænkningskøling refererer til den direkte kontakt mellem batteripakken og kølevæsken. Ved at nedsænke batterimodulet i væsken kan væsken absorbere den varme, der genereres af batteripakken, ligegyldigt for at opnå effekten af ​​fysisk afkøling. Kølemetoden har følgende fordele: høj varmeoverførselsydelse og temperaturensartethed, forlænget batterilevetid, termisk løbsbeskyttelse og hurtig opladning.

Geometrisk forberedelse og modellering:

Geometrisk behandling udføres i spaceclaim for at opdele væskedomænet og battericellerne. Batteriet er nedsænket i isoleringsvæske, og elektroden er direkte i kontakt med luft til luftkøling. Den isolerende væske strømmer fra bunden af ​​batteriet til toppen af ​​batteriet, og væskedomænets membranposition gør, at batteriet varmeveksler jævnt for bedre køleydelse. Komplet geometrisk modelforenkling og diskret model i gme3d.

Efter at modellen er diskretiseret, modelleres den i gt-suite, som inkluderer to væskedomæner (elektrodeluftkøling og batterikantvæskekøling). Strømnings- og konvektionsvarmeoverførslen kan simpelthen være ækvivalent ved at fuldføre ækvivalensen af ​​strømningspassagens membran i fluiddomænet.

Under 3C-afladningsforhold vil temperaturfordelingen inde i batteriet ved slutningen af ​​afladningen ved forskellige kølevæskestrømningshastigheder:

Under samme afladningstilstand er kølevæskestrømmens indflydelse på batteriets temperatur vist i ovenstående figur. Under forskellige flows kan det ses, at den højeste temperatur forekommer øverst til højre på batteriet.

Den 1D nedsænkede batterikølende transient simuleringsmodel bruges til DOE-analyse. Det afspejler hovedsageligt effektiviteten af ​​modellering og simuleringsberegning af en-dimensionel simuleringsanalyse i den tidlige fase af konceptprojektet, som effektivt kan reducere tiden for modellering og simulering med nøjagtigheden i overensstemmelse med den for tredimensionelle simulering.