Upravljanje toplinom-O dizajnu sheme hlađenja homogene ploče

Pozadina:

Metode hlađenja postojećih modula su uglavnom vodeno i zračno hlađenje; među njima, zračno hlađenje zauzima veliki volumen dok učinak hlađenja nije idealan; jedan od glavnih razloga je taj što je koeficijent konvektivnog prijenosa topline na površini baterije nizak, a područje izmjene topline ograničeno površinom ćelije, kako bi se omogućilo da zrak na vrijeme odnese toplinu baterije, temperaturna razlika između ćelije i zraka mora biti dovoljno velika, što čini temperaturu ćelije višom, a smanjuje životni vijek ćelije. Samopražnjenje je prilično nepovoljno; stoga smo odlučili razviti novu zračno hlađenu strukturu odvođenja topline koristeći tehnički princip ploče s ujednačenom temperaturom. Ova vrsta strukture odvođenja topline maksimizira korištenje postojeće strukture modula i volumena baterije, a istovremeno poboljšava učinak odvođenja topline ćelije, te smanjuje temperaturu ćelije s razine postojeće hlađene zrakom. modul na nižu razinu.

Kratki uvod u princip i karakteristike ploče za izjednačavanje temperature:

Parna komora je ploča okružena s dvije bakrene ploče s unutarnjom šupljinom; unutarnja stijenka šupljine ima kapilarnu strukturu i noseće bakrene stupove. Istodobno, šupljina se evakuira i puni određenom količinom radne tekućine. Zona koristi faznu promjenu radnog fluida iz tekućine u plin kako bi apsorbirala toplinu, a nakon kondenzacije za oslobađanje topline na kraju kondenzacije, faza se ponovno mijenja, iz plina u tekućinu, a zatim se kapilarom vraća u zonu isparavanja sila kapilarne strukture. Princip je u osnovi isti kao i toplinska cijev. Prednost je što je temperatura na površini cijele ploče za izjednačavanje temperature vrlo ujednačena, a izvor topline s malom površinom i velikom gustoćom toplinskog toka može se prikriveno proširiti, smanjujući gustoću toplinskog toka, a zatim ga hladeći.

Uvod:

Uzimajući u obzir različite veličine i prostorna ograničenja modula, dizajnirali smo dvije različite sheme hlađenja za ploču s ujednačenom temperaturom: dizajn 1 sheme hlađenja ploče s ujednačenom temperaturom.

Svake dvije ćelije (6Ah) u modulu dijele ploču za izjednačavanje temperature, a gornja dvostruka površina ploče za izjednačavanje zavarena je hladnjakom. Hladnjak ima namjenski zračni kanal i hladi se zrakom od 25 ℃. Veličina ploče za izjednačavanje temperature je 60*160, a debljina 5 mm (ili tanja) kako bi se u potpunosti iskoristila širina postojećeg zračnog kanala između ćelija.

Ako se pretpostavi da modul ima 18 baterija, ukupno 0,39KWh električne energije (pogledajte JH i GW projekte). Struktura dizajna prikazana je na donjoj slici:

Polje strujanja i toplinska simulacija:

Kako bi se provjerila sposobnost odvođenja topline hladnjaka, potrebno je simulirati sposobnost odvođenja topline hladnjaka. Za simulaciju koristite softver flotherm 9.3.

Granični uvjeti simulacije:

1. Uz pretpostavku da je ulazna brzina zraka 2m/s, ulazna pozicija je 100mm ispred radijatora, a izlaz je 50mm iza radijatora; ukupni volumen zraka modula je 0,93m³/min (32,78CFM)

2. U simulaciji stacionarnog stanja, toplinska snaga donje površine hladnjaka je 3,5 W; ova snaga je snaga grijanja 6Ah ćelije pri 5C pražnjenju, a pražnjenje od 5C izračunava se prema radnim uvjetima kupca'

3. Zračni kanal ne propušta zrak, sav zrak koji ulazi iz ulaza teče kroz radijator, a zatim izlazi iz izlaza, izlazni tlak je 0

4. Bez obzira na radijacijski prijenos topline, zid domene otopine postavljen je kao adijabatski zid.

Početni uvjeti simulacije:

1. Ulazni zrak je zrak u kabini, uz pretpostavku konstantne 25℃

2. Početna temperatura hladnjaka je 25°C (simulacija stacionarnog stanja)

Postavke modela:

Materijal radijatora je Al 6061

Donja površina radijatora se grije konstantnom snagom, 3,5W

Model polja strujanja je turbulentan.