Estudio de simulación y experimental de diferentes métodos de enfriamiento de baterías de energía para vehículos

Qu Xiaohua ,  

Guo Zhaoliang ,  

Liu Ben ,  

Zhang Chensi ,  

Li Wanyong ,  

Chen Jiangping ,  

Shi Junye ,  

摘要

Este artículo se basa en el objetivo de mantener la batería de energía en un rango de temperatura de trabajo adecuado y asegurar su funcionamiento seguro y eficiente en varios escenarios de aplicación. Se diseñaron un sistema de refrigeración por placa fría y un sistema de refrigeración por inmersión para un paquete estándar de batería de energía, se optimizó la estructura y se compararon los rendimientos de enfriamiento de ambos. Los resultados muestran que, tras la optimización estructural, el paquete con refrigeración por placa fría tenía una caída de presión de salida de 30 Pa, la máxima temperatura en la superficie de la batería era de 31,65 ℃ y la mayor diferencia de temperatura en la superficie era de 6,51 ℃; el paquete con refrigeración por inmersión estaba rodeado por un fluido aislante de 2 mm, el volumen del fluido en un paquete estándar era de 10,93 L, la caída de presión de salida era de 22 Pa, la temperatura máxima en la superficie de la batería era de 28,49 ℃ y la mayor diferencia de temperatura en la superficie era de 2,39 ℃. La comparación entre resultados de simulación y experimentales mostró una desviación menor al 2 %, indicando una alta precisión del modelo de simulación. En la comparación del efecto de enfriamiento entre la placa fría y el sistema de enfriamiento por inmersión, el sistema optimizado de enfriamiento por inmersión supera al sistema original de placa fría, reduciendo el flujo de entrada de 4 L/min a 2 L/min, disminuyendo el consumo de la bomba de fluido y reduciendo la mayor diferencia de temperatura en la superficie de la batería en 4,12 ℃, mejorando la uniformidad de temperatura de la superficie. El estudio demuestra que, en comparación con la refrigeración por placa fría, el enfriamiento por inmersión es más efectivo para reducir la temperatura media de la superficie de la batería, la temperatura máxima y la diferencia de temperatura en la superficie.

关键词

batería de energía; placa de enfriamiento; enfriamiento por inmersión; fluido aislante; uniformidad de temperatura

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