1. Introduction

En raison de leur rôle important dans l’équilibre de l’offre et de la demande du réseau électrique et dans l’amélioration du taux d’utilisation des nouvelles énergies, les systèmes de stockage d’énergie sont devenus la principale force de promotion du développement et de la transformation de l’énergie mondiale. La technologie de stockage d'énergie électrochimique est mature, la période de construction est courte, la puissance et l'énergie peuvent être configurées de manière flexible en fonction des différentes exigences d'application, la vitesse de réponse de charge et de décharge est rapide et elle peut être utilisée à diverses occasions. Pendant le processus de charge et de décharge du système de stockage d'énergie, de la chaleur sera générée. Si la dissipation thermique n'est pas bonne, la température de la batterie sera trop élevée ou la différence de température de la batterie sera importante, ce qui peut entraîner une réduction de la durée de vie de la batterie. , et dans les cas graves, des problèmes de sécurité tels qu'un emballement thermique peuvent survenir.

Basé sur un projet réel, cet article établit un modèle de simulation de fluide thermique en fonction de la taille réelle de la batterie, analyse en détail la répartition de la pression, de la vitesse et de la température dans l'ensemble du système de dissipation thermique, obtient la charge thermique du système et fournit suggestions d'optimisation structurelle pour la conception du canal d'écoulement de la plaque de refroidissement liquide du bloc-batterie.

2. Aperçu du projet

2.1 Informations environnementales

2.2 Informations sur les spécifications du dispositif source de chaleur:

2.3 Silicone conducteur thermique

3. Modèle de dissipation thermique

La batterie utilise un refroidissement liquide pour dissiper la chaleur, composée de 72 cellules de 280 Ah et d'une plaque de refroidissement liquide. Les dimensions de la plaque de refroidissement liquide sont: longueur 1570 mm, largeur 960 mm, hauteur 42 mm et 24 canaux d'écoulement à l'intérieur. Le modèle de dissipation thermique de la batterie est le suivant:

Modèle de système de dissipation thermique

4. Résultats de simulation dans des conditions d'entrée d'eau de 8 L/min

La répartition de la température du cœur de la batterie est de 18,38 à 28,77 °C. Parmi eux, la plage de distribution de température du noyau de batterie à la température la plus élevée est de 21,46 à 26,37 °C et la plage de distribution de température du noyau de batterie à la température la plus basse est de 18,76 à 26,37 °C. Comme le montre la figure (a) :

(a) Répartition de la température des cellules 18,38-28,77 ℃

La différence de température maximale de chaque cellule de batterie est de 2,4 ℃ (28,77-26,37)

La répartition de la température de la plaque de refroidissement liquide est de 18,00 à 21,99 ℃, comme le montre la Figure (b):

(b) Profil de température de la plaque de refroidissement liquide 

La résistance à l'écoulement est d'environ 17 KPa. Le profil de pression de la plaque de refroidissement liquide est celui indiqué en (c) et le profil de vitesse de la plaque de refroidissement liquide est celui indiqué en (d):

(c) Profil de pression de la plaque de refroidissement liquide

(d) Profil de vitesse de la plaque de refroidissement liquide

5. Conclusion

Dans cette solution, la température globale est comprise entre 18,38 et 28,77 ℃, la différence de température entre le noyau de batterie le plus élevé et le plus bas est de 2,4 ℃ et la température globale de la plaque de refroidissement liquide est comprise entre 18,00 et 21,99 ℃. L'uniformité de la température doit encore être respectée. être optimisé, et il existe de nombreuses zones à haute température.

En comparant les profils de pression et de vitesse de la plaque refroidie par liquide, on peut voir que les zones à haute température de la plaque refroidie par liquide sont principalement réparties dans les zones à pression et vitesse plus faibles. En combinaison avec la position de disposition des cellules de la batterie, on peut voir que la marge de largeur de la plaque de refroidissement liquide est grande. Il est recommandé de bloquer les deux canaux d'écoulement les plus extérieurs de la plaque de refroidissement liquide ou de réduire de manière appropriée la largeur du liquide. plaque de refroidissement pour obtenir un meilleur effet de dissipation thermique.

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