Para analizar el impacto del cambio de fase del refrigerante en el rendimiento del control de temperatura del sistema de enfriamiento directo de baterías de potencia, este artículo propone un método de análisis acoplado electro-térmico basado en un modelo de circuito equivalente de batería y un modelo de red de resistencia térmica, y establece un modelo discretizado del sistema típico de enfriamiento directo de baterías, utilizando AMESim para realizar un estudio numérico de la respuesta de temperatura del sistema de enfriamiento directo. Se valida mediante comparación con datos experimentales y, a través de un estudio paramétrico, se analiza el rendimiento local de control de temperatura de la batería de potencia, obteniendo el rendimiento de control térmico del sistema de enfriamiento directo bajo condiciones de carga rápida de 2 C y ciclos de carga-descarga. Los resultados muestran que: los cambios en la zona bifásica de gas-líquido y en la zona de fase única sobrecalentada dentro de la placa de enfriamiento directo tienen un impacto significativo en el rendimiento del sistema. En comparación con el sistema tradicional de enfriamiento líquido, la zona bifásica puede reducir la temperatura máxima de la batería en un 28,3 %, pero la zona sobrecalentada presenta una grave degradación en la transferencia de calor, causando un aumento significativo en la temperatura máxima de la batería y un aumento abrupto en la diferencia máxima de temperatura. Bajo la condición de 2 C, cuando el refrigerante cambia de intercambio térmico bifásico a intercambio térmico monofásico, el coeficiente de transferencia de calor superficial disminuye aproximadamente un 73,6 %, aumentando la temperatura de la celda de batería correspondiente en aproximadamente 12 a 14 ℃; una temperatura demasiado baja del refrigerante causa una gran diferencia de temperatura vertical en la batería, restringiendo la aplicación práctica del sistema de enfriamiento directo; aumentar la presión de evaporación del refrigerante y disponer placas de enfriamiento directo a ambos lados puede reducir eficazmente la diferencia de temperatura vertical de la batería, pero es difícil eliminar el efecto de sobrecalentamiento en el rendimiento del sistema.

Gestión térmica de baterías; sistema de enfriamiento directo; modelo acoplado electro-térmico; cambio de fase; sobrecalentamiento