simulacija hlađenja tekućinom litijske baterije
Litij-ionska baterija naširoko se koristi u sustavima za pohranu energije električnih vozila zbog svoje visoke gustoće energije i dugog vijeka trajanja. Tehnologija hlađenja baterija uključuje hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, hlađenje materijala s promjenom faze i hlađenje uranjanjem.
Hlađenje uranjanjem odnosi se na izravan kontakt između baterije i rashladne tekućine. Uranjanjem baterijskog modula u tekućinu, tekućina može ravnodušno apsorbirati toplinu koju stvara baterija kako bi se postigao učinak fizičkog hlađenja. Metoda hlađenja ima sljedeće prednosti: visoku učinkovitost prijenosa topline i ujednačenost temperature, produljeno trajanje baterije, zaštitu od toplinskog odlijevanja i brzo punjenje.
Geometrijska priprema i modeliranje:
Geometrijski tretman provodi se u spaceclaimu kako bi se podijelila fluidna domena i baterije. Baterija je uronjena u izolacijsku tekućinu, a elektroda je u izravnom kontaktu sa zrakom radi zračnog hlađenja. Izolacijska tekućina teče od dna baterije prema vrhu baterije, a položaj dijafragme u domeni tekućine čini izmjenu topline baterije ravnomjernom za bolje performanse hlađenja. Kompletno pojednostavljenje geometrijskog modela i diskretni model u gme3d.
Nakon što se model diskretizira, modelira se u gt-suiteu, koji uključuje dvije fluidne domene (zračno hlađenje elektrode i tekućinsko hlađenje ruba baterije). Protok i konvekcijski prijenos topline mogu biti jednostavno ekvivalentni dovršavanjem ekvivalentnosti dijafragme prolaza protoka u domeni fluida.
U uvjetima pražnjenja od 3C, raspodjela temperature unutar baterije na kraju pražnjenja pri različitim brzinama protoka rashladnog sredstva:
Pod istim uvjetima pražnjenja, utjecaj protoka rashladne tekućine na temperaturu akumulatora prikazan je na gornjoj slici. Pod različitim protokom, može se vidjeti da se najviša temperatura javlja u gornjem desnom kutu baterije.
1D simulacijski model prijelaznog hlađenja uronjene baterije koristi se za DOE analizu. Uglavnom odražava učinkovitost proračuna modeliranja i simulacije jednodimenzionalne simulacijske analize u ranoj fazi konceptualnog projekta, što može učinkovito smanjiti vrijeme modeliranja i simulacije s točnošću koja je u skladu s onom trodimenzionalne simulacije.
