Для анализа влияния изменения фазового состояния хладагента на температурный контроль прямой системы охлаждения силовой батареи в данной работе предложен метод электро-термического сопряженного анализа на основе эквивалентной схемы батареи и модели теплового сопротивления и создан дискретный модель типичной системы прямого охлаждения батареи, применена AMESim для численного исследования температурного отклика системы прямого охлаждения. Сравнительная валидация проведена с использованием экспериментальных данных, параметрическое исследование проведено для анализа локальной терморегуляции силовой батареи, получены характеристики температурного контроля системы прямого охлаждения при высоком токе зарядки 2 C и в условиях циклической зарядки-разрядки. Результаты показывают, что изменения в двухфазной газожидкостной зоне и зоне перегретой однофазной области внутри прямой охлаждающей пластины оказывают значительное влияние на характеристики системы, по сравнению с традиционной жидкостной системой охлаждения двухфазная зона может снизить максимальную температуру батареи на 28,3%, однако зона перегрева вызывает серьезное ухудшение теплопередачи, что приводит к значительному увеличению максимальной температуры батареи и резкому росту максимальной температурной разницы. Для режима 2 C при переходе хладагента от двухфазного к однофазному теплообмену коэффициент поверхностного теплообмена снижается примерно на 73,6%, что приводит к повышению температуры соответствующей ячейки батареи примерно на 12-14 ℃; слишком низкая температура хладагента вызывает слишком большой вертикальный перепад температуры батареи, ограничивая применение системы прямого охлаждения на практике; повышение давления испарения хладагента и размещение прямых охладительных панелей с обеих сторон эффективно уменьшают вертикальный температурный перепад батареи, но сложно устранить влияние перегрева на характеристики системы.

Тепловое управление батареей; прямая система охлаждения; электро-термическая сопряжённая модель; фазовое изменение; перегрев