Litiumakun simulointi upotetulla nestejäähdytyksellä
Litiumioniakkua on käytetty laajalti sähköajoneuvojen energian varastointijärjestelmissä sen korkean energiatiheyden ja pitkän käyttöiän vuoksi. Akkujäähdytystekniikka sisältää ilmajäähdytyksen, nestejäähdytyksen, faasinvaihtomateriaalin jäähdytyksen ja uppojäähdytyksen
Upotusjäähdytys tarkoittaa suoraa kosketusta akun ja jäähdytysnesteen välillä. Upottamalla akkumoduuli nesteeseen, neste voi imeä akun tuottaman lämmön välinpitämättömästi saavuttaakseen fyysisen jäähdytyksen vaikutuksen. Jäähdytysmenetelmällä on seuraavat edut: korkea lämmönsiirtokyky ja lämpötilan tasaisuus, pidempi akun käyttöikä, lämpösuojaus ja nopea lataus.
Geometrinen valmistelu ja mallintaminen:
Geometrinen käsittely suoritetaan avaruusvaatimuksessa nestealueen ja akkukennojen jakamiseksi. Akku on upotettu eristysnesteeseen, ja elektrodi on suoraan kosketuksessa ilman kanssa ilman jäähdytystä varten. Eristävä neste virtaa akun pohjasta akun yläosaan, ja nestealueen kalvon asento saa akun lämmön vaihtamaan tasaisesti paremman jäähdytystehon saavuttamiseksi. Täydellinen geometrisen mallin yksinkertaistaminen ja erillinen malli gme3d:ssä.
Kun malli on diskretoitu, se mallinnetaan gt-sviitissä, joka sisältää kaksi nestealuetta (elektrodien ilmajäähdytys ja akun reunan nestejäähdytys). Virtaus- ja konvektiolämmönsiirto voi olla yksinkertaisesti ekvivalentti täydentämällä virtauskanavan kalvon ekvivalenssi nestealueella.
3C-purkaustilassa lämpötilan jakautuminen akun sisällä purkauksen lopussa eri jäähdytysnesteen virtausnopeuksilla:
Samassa purkaustilanteessa jäähdytysnesteen virtauksen vaikutus akun lämpötilaan on esitetty yllä olevassa kuvassa. Eri virtauksilla voidaan nähdä, että korkein lämpötila on akun oikeassa yläkulmassa.
DOE-analyysiin käytetään 1D upotetun akun jäähdytyksen transienttisimulaatiomallia. Se heijastaa pääasiassa yksiulotteisen simulaatioanalyysin mallinnuksen ja simulointilaskennan tehokkuutta konseptiprojektin alkuvaiheessa, mikä voi tehokkaasti lyhentää mallinnuksen ja simuloinnin aikaa kolmiulotteisen simulaation tarkkuudella.
