Étude d’optimisation de la gestion thermique des batteries basée sur la structure biomimétique en écailles de requin

Xiao Xin Xu Wenqiang ,  

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摘要

Afin de renforcer l'effet de dissipation thermique dans la gestion thermique des batteries de véhicules électriques, cette étude propose une structure biomimétique en écailles de requin pour optimiser les dissipateurs en matériau à changement de phase, couplée à un refroidissement par ventilation axiale pour le contrôle thermique de la batterie. Après des tests expérimentaux des caractéristiques chauffantes de la batterie, un modèle tridimensionnel a été construit pour simuler et comparer la dissipation thermique de la batterie en convection naturelle, refroidissement par ventilation, refroidissement couplé au PCM, et refroidissement couplé à un PCM optimisé biomimétiquement. Les résultats montrent qu'à un taux de décharge de 2 C, l'augmentation de température de la batterie avec le PCM optimisé biomimétiquement couplé au refroidissement par ventilation n'est que de 33,6% de celle observée en convection naturelle pure, avec une température moyenne de surface de la batterie de 41,8 ℃, permettant de maintenir la batterie dans une plage de température appropriée. De plus, la structure biomimétique permet de réduire la chute de pression à l'entrée et à la sortie du conduit d'air de 4%, réduisant efficacement la consommation d'énergie du ventilateur.

关键词

gestion thermique des batteries; matériaux à changement de phase composites; optimisation biomimétique; refroidissement par ventilation

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