Управљање топлотом-О дизајну расхладне шеме хомогене плоче
Позадина:
Методе хлађења постојећих модула су углавном водено и ваздушно хлађење; међу њима, ваздушно хлађење заузима велику запремину док ефекат хлађења није идеалан; један од главних разлога је тај што је коефицијент конвективног преноса топлоте на површини батерије низак и што је површина размене топлоте ограничена површином ћелије, како би се омогућило да ваздух на време однесе топлоту батерије, температурна разлика између ћелије и ваздуха мора бити довољно велика, што чини температуру ћелије вишом, и смањује живот ћелије. Самопражњење је прилично неповољно; стога смо одлучили да развијемо нову ваздушно хлађену структуру за дисипацију топлоте користећи технички принцип плоче са уједначеном температуром. Ова врста структуре одвођења топлоте максимизира коришћење постојеће структуре модула и запремине батеријског пакета, а истовремено побољшава ефекат дисипације топлоте ћелије и смањује температуру ћелије са нивоа постојеће ваздушно хлађене. модул на нижи ниво.
Кратак увод у принцип и карактеристике плоче за изједначавање температуре:
Парна комора је плоча окружена са две бакарне плоче са шупљином унутра; унутрашњи зид шупљине има капиларну структуру и носеће бакарне стубове. У исто време, шупљина се евакуише и пуни одређеном количином радне течности. Зона користи фазну промену радног флуида из течности у гас да апсорбује топлоту, а након што се кондензује да ослободи топлоту на крају кондензације, фаза се поново мења, из гаса у течност, а затим се капиларом враћа у зону испаравања. сила капиларне структуре. Принцип је у основи исти као и топлотне цеви. Предност је у томе што је температура на површини целе плоче за изједначавање температуре веома уједначена, а извор топлоте са малом површином и великом густином топлотног флукса може се прикривено проширити, смањујући густину топлотног флукса, а затим га хладећи.
Увод:
Узимајући у обзир различите величине и просторна ограничења модула, дизајнирали смо две различите шеме хлађења за плочу са уједначеном температуром: дизајн 1 шеме хлађења плоче са уједначеном температуром.
Свака две ћелије (6Ах) у модулу деле плочу за изједначавање температуре, а горња двострука површина плоче за изједначавање је заварена хладњаком. Расхладни елемент има наменски ваздушни канал и хлади се ваздухом од 25℃. Величина плоче за изједначавање температуре је 60*160, а дебљина 5 мм (или тања) како би се у потпуности искористила ширина постојећег ваздушног канала између ћелија.
Ако се претпостави да модул има 18 батерија, укупно 0,39КВх електричне енергије (погледајте ЈХ и ГВ пројекте). Структура дизајна је приказана на слици испод:
Поље струјања и термална симулација:
Да би се верификовала способност одвођења топлоте хладњака, неопходно је симулирати способност расипање топлоте хладњака. Користите флотхерм 9.3 софтвер за симулацију.
Гранични услови симулације:
1. Под претпоставком да је улазна брзина ваздуха 2м/с, улазна позиција је 100мм испред радијатора, а излаз је 50мм иза радијатора; укупна запремина ваздуха у модулу је 0,93м³/мин (32,78ЦФМ)
2. У симулацији стационарног стања, топлотна снага доње површине хладњака је 3,5В; ова снага је снага грејања ћелије од 6Ах при пражњењу од 5Ц, а пражњење од 5Ц се израчунава према радним условима купца [ГГ] #39.
3. Ваздушни канал не пропушта ваздух, сав ваздух који улази са улаза протиче кроз радијатор, а затим излази из излаза, излазни притисак је 0
4. Без обзира на радијациони пренос топлоте, зид домена раствора је постављен као адијабатски зид.
Почетни услови симулације:
1. Улазни ваздух је ваздух у кабини, под претпоставком да је константна 25℃
2. Почетна температура хладњака је 25°Ц (симулација стационарног стања)
Подешавања модела:
Материјал радијатора је Ал 6061
Доња површина радијатора се загрева константном снагом, 3,5В
Модел поља струјања је турбулентан.
