電気自動車用バッテリーの熱管理における放熱効果を強化するため、本研究では相変化材料の放熱フィンを最適化するために生物模倣サメのウロコ構造を提案し、軸方向の風冷と連携してバッテリーの温度制御を行った。バッテリーの発熱特性を実験で確認した後、三次元モデルを構築し、自然対流、風冷、風冷とPCMを組み合わせた場合、および風冷と生物模倣最適化PCMを組み合わせた場合のバッテリーの放熱状況をシミュレーションおよび比較研究した。結果は、2 C放電倍率条件で、風冷と生物模倣最適化PCMを組み合わせた場合のバッテリーの温度上昇は純粋な自然対流の33.6％にすぎず、バッテリー表面の平均温度は41.8 ℃で、適切な温度範囲に制御可能であることを示した。さらに、生物模倣構造により風路の入口と出口の圧力損失を4％低減でき、ファンのエネルギー消費を効果的に削減できる。

バッテリー熱管理;複合相変化材料;生物模倣最適化;風冷