Thermal Management-O návrhu schématu chlazení homogenní desky
Pozadí:
Metody chlazení stávajících modulů jsou převážně vodní chlazení a vzduchové chlazení; mezi nimi vzduchové chlazení zabírá velký objem, zatímco chladicí účinek není ideální; jedním z hlavních důvodů je nízký koeficient přenosu tepla konvekcí na povrchu baterie a oblast výměny tepla omezená povrchem článku, aby vzduch mohl včas odebírat teplo z baterie. teplotní rozdíl mezi článkem a vzduchem musí být dostatečně velký, což zvyšuje teplotu článku a snižuje životnost článku. Samovybíjení je značně nepříznivé; proto jsme se rozhodli vyvinout novou vzduchem chlazenou konstrukci pro odvod tepla využívající technický princip desky s rovnoměrnou teplotou. Tento typ struktury odvodu tepla maximalizuje využití stávající modulové struktury a objemu bateriového bloku a zároveň zlepšuje efekt odvodu tepla článku a snižuje teplotu článku z úrovně stávajícího vzduchem chlazeného článku. modulu na nižší úroveň.
Stručný úvod do principu a vlastností desky pro vyrovnání teploty:
Parní komora je deska obklopená dvěma měděnými deskami s dutinou uvnitř; vnitřní stěna dutiny má kapilární strukturu a nosné měděné sloupky. Současně je dutina evakuována a naplněna určitým množstvím pracovní tekutiny. Zóna využívá fázovou změnu pracovní tekutiny z kapaliny na plyn k absorbování tepla a po kondenzaci k uvolnění tepla na kondenzačním konci se fáze opět změní z plynu na kapalinu a poté se kapilárou vrátí do odpařovací zóny. síla kapilární struktury. Princip je v podstatě stejný jako u heatpipe. Výhodou je, že teplota na povrchu celé teplotní vyrovnávací desky je velmi rovnoměrná a zdroj tepla s malou plochou a vysokou hustotou tepelného toku lze maskovaně rozšířit, snížit hustotu tepelného toku a následně jej ochlazovat.
Úvod:
S ohledem na různou velikost a prostorová omezení modulů jsme navrhli dvě různá schémata chlazení pro desku s jednotnou teplotou: návrh 1 schématu chlazení desky s jednotnou teplotou.
Každé dva články (6Ah) v modulu sdílejí teplotní vyrovnávací desku a horní dvojitá plocha vyrovnávací desky je svařena s chladičem. Chladič má vyhrazený vzduchový kanál a je chlazen vzduchem o teplotě 25 °C. Velikost desky pro vyrovnání teploty je 60*160 a tloušťka je 5 mm (nebo tenčí), aby se plně využila šířka stávajícího vzduchového potrubí mezi články.
Pokud se předpokládá, že modul má 18 baterií, celkem 0,39 kWh elektřiny (viz projekty JH a gw). Struktura návrhu je znázorněna na obrázku níže:
Simulace proudového pole a teplot:
Aby bylo možné ověřit schopnost chladiče odvádět teplo, je nutné simulovat schopnost chladiče odvádět teplo. Pro simulaci použijte software Flotherm 9.3.
Okrajové podmínky simulace:
1. Za předpokladu, že rychlost nasávaného vzduchu je 2 m/s, poloha vstupu je 100 mm před radiátorem a výstup je 50 mm za radiátorem; celkový objem vzduchu modulu je 0,93 m³/min (32,78 CFM)
2. V simulaci ustáleného stavu je tepelný výkon spodní plochy chladiče 3,5W; tento výkon je topný výkon 6Ah článku při 5C vybití a 5C vybíjení je vypočítáno podle pracovních podmínek zákazníka'
3. Vzduchovodem neuniká vzduch, veškerý vzduch vstupující ze vstupu proudí radiátorem a následně vytéká z výstupu, výstupní tlak je 0
4. Bez ohledu na přenos tepla sáláním je stěna domény roztoku nastavena jako adiabatická stěna.
Počáteční podmínky simulace:
1. Vstupní vzduch je vzduch v kabině za předpokladu konstantních 25 °C
2. Počáteční teplota chladiče je 25°C (simulace ustáleného stavu)
Nastavení modelu:
Materiál radiátoru je Al 6061
Spodní plocha radiátoru je vyhřívána konstantním výkonem, 3,5W
Model proudového pole je turbulentní.
