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Simulación del rendimiento de refrigeración del paquete de baterías de almacenamiento de energía y optimización del canal de flujo de la placa de refrigeración líquida
2024.04.30 laney.zhao@walmate.com

1-Introducción


    Debido a su importante papel en el equilibrio del proceso de la red eléctrica y la mejora de la tasa de utilización de nueva energía, los sistemas de almacenamiento de energía se han convertido en la fuerza líder en la promoción del desarrollo y la transformación de la energía mundial.La tecnología es madura, el período de construcción es corto, la potencia y la energía se pueden configurar de manera flexible según las diferentes necesidades de la aplicación, la velocidad de respuesta de carga y descarga es rápida y se puede utilizar en una variedad de ocasiones.

Durante el proceso de carga y descarga del sistema de almacenamiento de energía, se generará calor. Si la disipación de calor no es buena, la temperatura de la batería será demasiado alta o la diferencia de temperatura de la batería será grande, lo que puede reducir su vida útil. y, en casos graves, pueden producirse problemas de seguridad, como fugas térmicas.

Este artículo, tomando como referencia un proyecto real, establece un modelo de simulación termo-fluido basado en las dimensiones reales de un paquete de baterías. Se analiza en detalle la distribución de presión, velocidad y temperatura en todo el sistema de enfriamiento, determinando la carga térmica del sistema y proporcionando sugerencias para optimizar la estructura de los canales de refrigeración líquida en la placa fría de la batería.


2-Resumen del proyecto

2.1 Información ambiental



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2.2Información de especificación del dispositivo de fuente de calor屏幕截图 2024-08-22 094710.png 

2.3Silicona termoconductora


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3-Modelo de disipación de calor


El paquete de baterías utiliza refrigeración líquida para disipar el calor y consta de 72 celdas de 280 AH y una placa de refrigeración líquida.Las dimensiones de la placa de refrigeración líquida son: largo 1570 mm, ancho 960 mm, alto 42 mm y 24 canales de flujo en su interior.El modelo de disipación de calor del paquete de baterías se muestra a continuación:


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4-Resultados de la simulación en condiciones de entrada de agua de 8 l/min


La distribución de temperatura del núcleo de la batería es de 18,38-28,77 °C. Entre ellos, el rango de distribución de temperatura del núcleo de la batería de mayor temperatura es de 21,46-26,37 °C y el rango de distribución de temperatura del núcleo de la batería de menor temperatura es de 18,76-26,37 ℃Como se muestra en la Figura (a):


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La distribución de temperatura de la placa de refrigeración líquida es de 18,00 a 21,99 ℃, como se muestra en la Figura (b):

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La resistencia al flujo es de aproximadamente 17 KPa. El perfil de presión de la placa de enfriamiento de líquido es como se muestra en (c), y el perfil de velocidad de la placa de enfriamiento de líquido es como se muestra en (d):


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5-Conclusión

       

En esta solución, la temperatura general está entre 18,38 y 28,77 ℃, la diferencia de temperatura entre el núcleo más alto y el más bajo de la batería es de 2,4 ℃ y la temperatura general de la placa de refrigeración líquida está entre 18,00 y 21,99 ℃. La uniformidad de la temperatura aún debe mantenerse. optimizarse y hay muchas áreas de alta temperatura.

Al comparar los perfiles de presión y velocidad de la placa enfriada por líquido, se puede ver que las áreas de alta temperatura de la placa enfriada por líquido se distribuyen principalmente en áreas con menor presión y velocidad.Combinado con la posición de disposición de las celdas de la batería, se puede ver que el margen de ancho de la placa de enfriamiento de líquido es grande. Se recomienda bloquear los dos canales de flujo más externos de la placa de enfriamiento de líquido o reducir adecuadamente el ancho del líquido. Placa de enfriamiento para lograr un mejor efecto de disipación de calor.


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