Симулация на литиева батерия с потопено течно охлаждане
Литиево-йонната захранваща батерия е широко използвана в системите за съхранение на енергия за електрически превозни средства поради високата си енергийна плътност и дълъг живот на цикъла. Технологията за охлаждане на батерията включва въздушно охлаждане, течно охлаждане, охлаждане на материала с фазова промяна и охлаждане чрез потапяне
Охлаждането чрез потапяне се отнася до директния контакт между батерията и охлаждащата течност. Чрез потапяне на модула на батерията в течността, течността може безразлично да абсорбира топлината, генерирана от батерията, за да постигне ефекта на физическо охлаждане. Методът на охлаждане има следните предимства: висока производителност на топлообмен и равномерност на температурата, удължен живот на батерията, термична защита и бързо зареждане.
Геометрична подготовка и моделиране:
Геометричната обработка се извършва в spaceclaim за разделяне на флуидния домейн и клетките на батерията. Батерията е потопена в изолационна течност, а електродът е в директен контакт с въздух за въздушно охлаждане. Изолационната течност тече от дъното на батерията към горната част на батерията, а позицията на диафрагмата на флуидния домейн прави топлообмена на батерията равномерен за по-добро охлаждане. Пълно опростяване на геометричен модел и дискретен модел в gme3d.
След като моделът е дискретизиран, той се моделира в gt-suite, който включва две флуидни области (въздушно охлаждане на електрода и флуидно охлаждане на ръба на батерията). Потокът и конвекционният топлопренос могат да бъдат просто еквивалентни чрез завършване на еквивалентността на диафрагмата на потока в областта на течността.
При условия на разреждане 3C, разпределението на температурата вътре в батерията в края на разреждането при различни скорости на потока на охлаждащата течност:
При същото състояние на разреждане влиянието на потока на охлаждащата течност върху температурата на батерията е показано на горната фигура. При различни потоци може да се види, че най-високата температура се появява в горния десен ъгъл на батерията.
1D симулационният модел на преходно охлаждане на потопена батерия се използва за DOE анализ. Той отразява главно ефективността на моделирането и симулационното изчисляване на едномерния симулационен анализ в ранния етап на концептуалния проект, което може ефективно да намали времето за моделиране и симулация с точността, съответстваща на тази на триизмерната симулация.
