مطالعه پژوهش عددی در مورد تاثیرات گرمایش و گرم کردن باطری در آب و هوای سرد

عملکرد و بازدهی باطری در دمای پایین، تا حد زیادی کاهش می یابد. بنابراین سیستم مدیریت گرمایی باطری (BTMS) برایگرمایش (گرم کردن) و حفظ دما در دامنه مناسب در زمانی حائز اهمیت است که باطری های وسایل الکتریکی در آب و هوای سرد کارمی کنند. هدف این تحقیق، بررسی تاثیرات پارامترهای گرمایش بر عملکرد و بازده گرمایی BTMS بر مبنای متد صفحه سرد و گرماست. مدل سه بعدی شش پیل باطری و صفحه سرد و گرم در نرم افزار COMSOL ساخته شده است. این تحقیق، اثر سه پارامتر راتحت آب و هوای سرد ۲۰- درجه سانتی گراد در نظر گرفته است. این تاثیرات عبارتند از: نرخ تخلیه باطری، نرخ جریان (دبی) جرمی ورودی واسطه و محیط گرمایش و دمای ورودی.بر طبق این نتایج، باطری ها را نمی توان تا دامنه دمایی عملیاتی مناسب و تنها توسط در نظر گرفتن نرخ های تخلیه باطری گرمنمود. علاوه براین نرخ های تخلیه نیز تاثیرات ناچیزی بر افزایش دما در مقایسه با منبع گرمایش خارجی دارد. با منبع گرمایش خارجی ونرخ جریان جرمی بالاتر، می توان به بازده گرمایی بهتری دست یافت. اما زمانی محدود می شود که نرخ جریان جرمی بیشتر از ۰/۰۶۵Kg/s شود که افزایش دمای ورودی محیط و رسانه گرمایش می تواند به سرعت باطری ها را گرم کند. اما هم چنین می تواند باعثافزایش دمای حداکثری باطری ها تا ۴۰ درجه سانتی گراد شود. دمای ورودی حدود ۴۵ درجه سانتی گراد در میان دماهای محاسبه شده،می تواند یک دمای منطقی برای گرمایش باطری BTMS مبتنی بر صفحه سرد و گرم باشد.

Keywords:

مدیریت گرمایی باطری , آب و هوای سرد , صفحات سرد و گرم , شبیه سازی CFD گرمایش , باطری های یون- لیتیوم