Estudio sobre la optimización de la estructura de la placa fría compuesta embebida basada en canal ondulado y gestión térmica

Cai Yunxiang ,  

Sun Qin ,  

Zhang Bobo ,  

Gu Xiaobin ,  

Zhang Yanjun ,  

Dong Kaijun ,  

摘要

Un sistema eficiente de gestión térmica de baterías es fundamental para la operación segura de las baterías de litio. En este artículo se diseña una placa fría compuesta embebida basada en un canal ondulado, que acopla materiales de cambio de fase y refrigeración líquida, para su uso en la gestión térmica de baterías de litio. Para el proceso de recuperación del calor latente del material de cambio de fase saturado, se propone un método de evaluación que analiza cuantitativamente el rendimiento de recuperación de calor latente, el consumo energético por flujo y el rendimiento integral de diferentes configuraciones estructurales. Mediante la comparación del rendimiento integral, se determina la configuración estructural óptima para la placa fría compuesta embebida (perfil curvo - sección circular - doble canal - área transversal de 36 mm2 - ángulo de arco de 150°), y se valida experimentalmente la efectividad del modelo numérico. Basado en la estructura optimizada de la placa fría, se utilizó una fuente de calor superficial para simular la generación de calor durante la operación de la batería de litio a una tasa de 3 C, y se estudió el efecto de las estrategias de arranque retardado del enfriamiento líquido, basadas en diferentes fracciones de fase líquida del material de cambio de fase, sobre el efecto de enfriamiento. Los resultados muestran que al activar el enfriamiento líquido cuando la fracción de fase líquida alcanza 0,6 se obtiene el mejor rendimiento térmico, con una temperatura máxima en el lado de la placa fría de 38,32 ℃, una diferencia máxima de temperatura de 1,66 ℃, y el tiempo de operación del enfriamiento líquido se reduce en un 50,50% en comparación con el modo de enfriamiento líquido continuo.

关键词

placa fría compuesta embebida; diseño de optimización estructural; cambio de fase; calor latente; batería

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