Ki sa ki faktè oblije jesyon tèmik nan pil pouvwa?

Atik sa a eksplore kontrent yo sou Batri Pouvwa Refwadisman nan etid eksperimantal ak nimerik, Konsantre sou tanperati a ak distribisyon vitès nan plak microchannel frèt sou kare ityòm-ion selil batri. Analiz la envestige pèfòmans refwadisman nan pousantaj egzeyat 1c ak 2c anba tanperati k ap travay nan 5 ° C, 15° C, ak 25 ° C, Sèvi ak tou de dispozisyon eksperimantal ak similasyon.

Abstrè

Pou asire pi bon pèfòmans ak lonjevite, Pil ityòm-ion mande pou sistèm jesyon tèmik efikas (Btms). Etid sa a konbine eksperyans ak simulasyon enfòmatik lè l sèvi avèk ANSYS modèl K-epsilon Fluent a mennen ankèt sou pèfòmans nan tèmik nan plak microchannel frèt. Rezilta kle yo enkli:

1. Diferans tanperati nan microchannel la ogmante ak pi wo C-pousantaj.
2. Pousantaj egzeyat (1C ak 2C) Elevate tanperati atravè tout kote Capteur sou sifas la batri.
3. Thermocouples tou pre elektwòd yo dosye pi wo tanperati konpare ak sa yo ki nan sant la nan selil la batri.

1. Prezantasyon

Chanjman endistri otomobil la nan direksyon machin dirab tankou machin elektrik (Ev), Machin elektrik ibrid (Hevs), Ploge nan machin elektrik ibrid (PHEVs), ak machin selil gaz (FCVS) mete aksan sou siyifikasyon nan ityòm-ion pil. Pil sa yo domine akòz enèji segondè yo ak dansite pouvwa yo, lavi sik long, ak minimòm pousantaj oto-egzeyat. Poutan, Kenbe pèfòmans batri mande pou mezi aktif yo anpeche surchof, Runaway tèmik, ak efikasite redwi.

Jesyon tèmik efikas enpòtan pou asire sekirite, efisyans, ak lavi batri pwolonje. Opere nan seri a tanperati estanda nan 20 ° C a 40 ° C (Extensible a -10 ° C ak 50 ° C) se esansyèl. Divès teknik BTMS gen ladan yo:

• Air refwadisman: Lejè men limite pa ba konduktiviti tèmik.
• Likid refwadisman: Pi efikas men vini ak pi wo konpleksite, pwa, ak depans yo.
• Materyèl chanjman faz (Panj): Sistèm pasif ki ofri senplisite ak rediksyon pwa.

Etid sa a konsantre sou refwadisman likid lè l sèvi avèk plak microchannel frèt, Konparezon done eksperimantal ak similasyon analize pèfòmans anba varye pousantaj egzeyat ak tanperati.

2. Etid eksperimantal

2.1 Enstalasyon eksperimantal

Sistèm eksperimantal la fèt nan de plak komèsyal frèt mete sou sifas yo tèt ak anba nan yon 20Ah lifepo4 selil sak prismatik. Yon total de 19 Thermocouples kontwole tanperati nan kote kle yo:

• 10 Thermocouples sou sifas prensipal la.
• 3 Thermocouples tou pre anod la, katod, ak mitan-rejyon an.
• 2 Thermocouples nan elektwòd yo.
• 4 Thermocouples mezire Inlet ak priz tanperati nan plak yo frèt.

2.2 Pwosedi eksperimantal

Etid la evalye pèfòmans refwadisman nan twa tanperati awozaj (5° C, 15° C, 25° C) ak de pousantaj egzeyat (1C ak 2C). Pwosesis la enkli:

1. Pre-chofaj sistèm lan estabilize nan tanperati a sib pou de zè de tan.
2. Sèvi ak LabVIEW pou kontwole ak kontwole chaje ak egzeyat paramèt.
3. Kolekte done tèmik, ki gen ladan sifas ak tanperati awozaj.

3. Rezilta kle yo

3.1 Jenerasyon chalè nan pil ityòm-ion

Chalè nan pil ityòm-ion rive soti nan:

• Reyaksyon elèktrochimik: Chalè pwodwi oswa absòbe pandan chaje/egzeyat.
• Joule chofaj (Pèt ohmic): Rezistans entèn kontribye anpil nan pwodiksyon chalè.

Pousantaj jenerasyon chalè a depann de aktyèl la, rezistans, ak chanjman entropi, Modelize lè l sèvi avèk yo:

Q = i2r+iδswatfq = mwen^2r + I \Delta S \cdot nFK=Mwen2R+MwenDS⋅nF

kikote $Mwen$ se aktyèl la, $R$ se rezistans, $DS$ se chanjman entropi, $n$ se koule elèktron, ak $F$ se konstan Faraday a (96,485 C/mol).

3.2 Efikasite refwadisman

1. Microchannel Design: Ogmante nimewo kanal ak pousantaj koule redwi pant tanperati men fè fas a diminye retounen nan pi gwo pousantaj koule.
2. Direksyon koule: Efè a nan direksyon koule sou refwadisman diminye kòm koule mas ogmante.
3. Paramèt optimal: Yon to koule nan 5 × 10−4^{-4}−4 KG/S pèfòmans refwadisman ak efikasite sistèm.

4. Similasyon nimerik

Lè l sèvi avèk Reynolds-mwayèn Navier-Stokes yo (Rans) metòd, koule ajite nan microchannels yo te fo. De modèl ajitasyon, k-epsilon ak k-omega, yo te konpare:

• k-epsilon: Gaya pou aplikasyon jeneral ak kondisyon enfòmatik senp.
• k-omega sst: Egzat tou pre limit, Tranzisyon fèt san pwoblèm ant rejim koule diferan.

Similasyon yo valide rezilta eksperimantal, Mete aksan sou enpòtans ki genyen nan optimize konsepsyon kanal ak to koule awozaj pou jesyon efikas tèmik.

5. Konparezon literati

5.1 Estrateji refwadisman microchannel

• Jarrett ak Kim: Optimize Serpentine Chèn Designs balans tanperati inifòmite ak gout presyon.
• Zhao et al.: Demontre ke ogmante chanèl pi lwen pase yon papòt ofri benefis neglijab.
• Jin et al.: Entwodwi desen fin an pou amelyore efikasite transfè chalè nan plak refwadisman likid.

5.2 Air refwadisman

Wè et al. Analize pake batri gwo lè l sèvi avèk refwadisman lè, Derivan korelasyon ant nimewo Nusselt ak Reynolds pou predi pèfòmans tèmik anba divès kondisyon.

5.3 Entèn refwadisman

Mohammadian et al. Pwopoze refwadisman entèn lè l sèvi avèk elektwolit likid, ki montre rediksyon enpòtan nan pant tanperati.

6. Konklizyon

Etid sa a souliye siyifikasyon an nan plak refwadisman microchannel nan jere batri pèfòmans tèmik. Rezilta eksperimantal ak nimerik mete aksan sou entre la ant konsepsyon kanal, Pousantaj koule, ak distribisyon tanperati a. Pa optimize faktè sa yo, pil pouvwa ka reyalize sekirite ranfòse, efisyans, ak lonjevite, sipòte wòl kritik yo nan machin elektrik.

Takeaways kle:

• Pi wo pousantaj koule diminye ekstrèm tanperati men ak diminye diminye.
• Chèn konsepsyon siyifikativman enpak inifòmite tèmik.
• Similasyon nimerik yo esansyèl pou raffinage desen BTMS.

Pa avanse teknoloji refwadisman, Nou ale wout la pou pi an sekirite ak pi efikas solisyon depo enèji nan transpò dirab.