مطالعه و بررسی رفتار حرارتی طرح نوین خنک کاری ترکیبی پک باتری لیتیوم-یون با لوله حرارتی

با توسعه بازار قوای محرکه بر مبنای انرژی الکتریکی ، افزایش بهرهوری این سامانه ها اجتنابناپذیر است . عملکرد و بهرهوری پک های باتری به عنوان منبع انرژی در خودروهای برقی به طور مستقیم به مدیریت حرارتی بستگی دارد. استفاده از روشهای خنک کاری با مصرف انرژی کمتر و توزیع دماییکنواخت تر سبب افزایش چگالی انرژی، طول عمر، کارایی و بهرهوری می شود. لوله حرارتی وسیله ای با قابلیت انتقال حرارتی بالاست که به صورت غیرفعال عمل می کند. در این پژوهش طرحی نوین مورد بررسی قرار گرفته است که با تعداد کمتری لوله حرارتی نسبت به نمونه های پیشین ، کنترل دمای پک باتری به صورت ترکیبی محقق شود. در این طرح به ازای ۸ سلول باتری لیتیوم-یون،یک لوله حرارتی استفاده شده است . برای افزایش دقت نتایج ، با حل معادلات NTGK، حرارت تولیدی باتری در سیکل تخلیه محاسبه گردید. در نرخ جریانهای الکتریکی C۱، C۵/۱ و C۲، حداقل سرعت مورد نیاز سیال وروی کانال خنک کاری، با هدف حفظ بیشینه دمای پک باتری کمتر از ۴۰ درجه سلسیوس و نیز بیشینه اختلاف دمای کمتر از ۵ درجه سلسیوس، مورد بررسی قرار گرفت . به ترتیب در سرعت های ورودی ۰۰۰۳/۰ ،۰۰۳/۰، ۰۱/۰ متر بر ثانیه ، در نرخ جریانهای الکتریکی C۱، C ۵/۱ و C ۲، دمای بیشینه کمتر از ۴۰ درجه سلسیوس محقق شد. در تمامی این شرایط اختلاف دمای حداکثر کمتر از ۵ درجه سلسیوس بود. با توجه به نتایج امیدوارکننده بدست آمده، با توسعه این طرح امکان استفاده تعداد کمتری لوله حرارتی ، درکنار حفظ شرایط دمایی مطلوب، وجود دارد.

Keywords:

خودروی برقی , باتری لیتیوم -یون , خنک کاری ترکیبی , لوله حرارتی , مدل NTGK