Para analisar o impacto da mudança de fase do refrigerante no desempenho do controle de temperatura do sistema de refrigeração direta da bateria de potência, este artigo propõe um método de análise acoplada eletrotérmica baseado em um modelo de circuito equivalente da bateria e um modelo de rede de resistência térmica, estabelecendo um modelo discretizado do sistema típico de refrigeração direta da bateria e aplicando o AMESim para um estudo numérico da resposta de temperatura do sistema de refrigeração direta. A validação é feita por comparação com dados experimentais e, através de um estudo paramétrico, é analisado o desempenho de controle térmico local da bateria de potência, obtendo o desempenho do sistema de refrigeração direta em condições de carga rápida 2 C e ciclos de carga e descarga. Os resultados mostram que: as alterações na zona bifásica gás-líquido e na zona monofásica superaquecida dentro da placa de refrigeração direta têm impacto significativo no desempenho do sistema. Em comparação ao sistema tradicional de refrigeração líquida, a zona bifásica pode reduzir a temperatura máxima da bateria em 28,3%, mas a zona superaquecida apresenta uma degradação severa na transferência de calor, causando um aumento significativo na temperatura máxima da bateria e um aumento abrupto na diferença máxima de temperatura. Sob condição de 2 C, quando o refrigerante muda do trocador de calor bifásico para o trocador de calor monofásico, o coeficiente de transferência de calor superficial diminui cerca de 73,6%, elevando a temperatura da célula da bateria correspondente em cerca de 12 a 14 ℃; a temperatura muito baixa do refrigerante causa uma diferença vertical excessiva de temperatura na bateria, restringindo a aplicação prática do sistema de refrigeração direta; aumentar a pressão de evaporação do refrigerante e dispor as placas de refrigeração direta em ambos os lados pode reduzir efetivamente a diferença vertical de temperatura da bateria, mas é difícil eliminar o impacto do superaquecimento no desempenho do sistema.

Gerenciamento térmico da bateria; sistema de refrigeração direta; modelo acoplado eletrotérmico; mudança de fase; superaquecimento