Estudo de simulação e experimental de diferentes métodos de resfriamento para baterias de tração automotiva

Qu Xiaohua ,  

Guo Zhaoliang ,  

Liu Ben ,  

Zhang Chensi ,  

Li Wanyong ,  

Chen Jiangping ,  

Shi Junye ,  

摘要

Este artigo baseia-se no objetivo de manter a bateria de tração em uma faixa adequada de temperatura de operação e garantir o funcionamento seguro e eficiente da bateria em vários cenários de aplicação. Para um pacote padrão de bateria de tração, foram projetados um sistema de resfriamento com placa fria e um sistema de resfriamento por imersão, ambas as estruturas foram otimizadas e o desempenho de resfriamento dos dois sistemas foi comparativamente estudado. Os resultados mostram que, após a otimização da estrutura, o pacote de baterias refrigerado por placa fria apresentou uma queda de pressão na saída de 30 Pa, a temperatura máxima na superfície da bateria foi de 31,65 ℃ e a maior variação de temperatura na superfície foi de 6,51 ℃; o pacote refrigerado por imersão envolveu a bateria com um fluido isolante de 2 mm, a quantidade de fluido em um pacote padrão foi de 10,93 L, a queda de pressão na saída foi de 22 Pa, a temperatura máxima na superfície da bateria foi de 28,49 ℃ e a maior variação de temperatura na superfície foi de 2,39 ℃. A comparação entre os resultados da simulação e os experimentais mostrou um desvio inferior a 2 %, indicando alta precisão do modelo de simulação. Comparando o efeito de resfriamento entre a placa fria e o sistema de resfriamento por imersão, o sistema de resfriamento por imersão otimizado apresenta desempenho superior ao sistema original de placa fria, com o fluxo de entrada reduzido de 4 L/min para 2 L/min, diminuindo o consumo da bomba de fluido, e a maior variação de temperatura na superfície da bateria foi reduzida em 4,12 ℃, melhorando a uniformidade da temperatura na superfície da bateria. O estudo mostra que, em comparação com a refrigeração por placa fria, a refrigeração por imersão é mais eficaz para reduzir a temperatura média da superfície da bateria, a temperatura máxima e a variação de temperatura na superfície.

关键词

bateria de tração; placa fria; resfriamento por imersão; fluido isolante; uniformidade de temperatura

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