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Simulazione delle prestazioni di raffreddamento del pacco batterie di accumulo di energia e ottimizzazione del canale di flusso della piastra di raffreddamento del liquido
2024.04.30 laney.zhao@walmate.com

1-Introduzione

      Grazie al loro importante ruolo nel bilanciare il processo della rete elettrica e nel migliorare il tasso di utilizzo della nuova energia, i sistemi di stoccaggio dell’energia sono diventati la forza trainante nel promuovere lo sviluppo e la trasformazione dell’energia mondiale.La tecnologia è matura, il periodo di costruzione è breve, la potenza e l'energia possono essere configurate in modo flessibile in base alle diverse esigenze applicative, la velocità di risposta di carica e scarica è rapida e può essere utilizzata in varie occasioni.

Durante il processo di carica e scarica del sistema di accumulo dell'energia, verrà generato calore. Se la dissipazione del calore non è buona, la temperatura della batteria sarà troppo elevata o la differenza di temperatura della batteria sarà elevata, il che potrebbe portare a una riduzione della durata della batteria. e, in casi gravi, potrebbero verificarsi problemi di sicurezza come l'instabilità termica.

Questo articolo, prendendo come riferimento un progetto reale, ha costruito un modello di simulazione termo-fluidodinamico basato sulle dimensioni reali del pacco batterie. Attraverso un'analisi dettagliata della distribuzione di pressione, velocità e temperatura nell'intero sistema di raffreddamento, è stato possibile determinare il carico termico del sistema e fornire suggerimenti per l'ottimizzazione strutturale dei canali di raffreddamento a liquido del pacco batterie.


2-Panoramica del progetto

2.1 Informazioni ambientali

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2.2 Informazioni sulle specifiche del dispositivo fonte di calore

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2.3 Silicone termoconduttivo


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3-Modello di dissipazione del calore


Il pacco batteria utilizza il raffreddamento a liquido per dissipare il calore, composto da 72 celle da 280 Ah e una piastra di raffreddamento a liquido.Le dimensioni della piastra di raffreddamento a liquido sono: lunghezza 1570 mm, larghezza 960 mm, altezza 42 mm e 24 canali di flusso all'interno.Il modello di dissipazione del calore del pacco batteria è mostrato di seguito:


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4-Risultati della simulazione in condizioni di afflusso di acqua di 8 l/min


La distribuzione della temperatura del nucleo della batteria è 18,38-28,77°C Tra questi, l'intervallo di distribuzione della temperatura del nucleo della batteria con la temperatura più alta è 21,46-26,37°C e l'intervallo di distribuzione della temperatura del nucleo della batteria con la temperatura più bassa è 18,76-26,37°. C.Come mostrato nella figura (a):


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La distribuzione della temperatura della piastra di raffreddamento a liquido è 18,00-21,99 ℃, come mostrato nella Figura (b):


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La resistenza al flusso è di circa 17 KPa. Il profilo di pressione della piastra di raffreddamento a liquido è come mostrato in (c) e il profilo di velocità della piastra di raffreddamento a liquido è come mostrato in (d):


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5-Conclusione


In questa soluzione, la temperatura complessiva è compresa tra 18,38 e 28,77 ℃, la differenza di temperatura tra il nucleo della batteria più alto e quello più basso è di 2,4 ℃ e la temperatura complessiva della piastra di raffreddamento a liquido è compresa tra 18,00 e 21,99 ℃. È ancora necessaria l'uniformità della temperatura essere ottimizzato e sono presenti molte aree ad alta temperatura.

Confrontando i profili di pressione e velocità della piastra raffreddata a liquido, si può vedere che le aree ad alta temperatura della piastra raffreddata a liquido sono distribuite principalmente in aree con pressione e velocità inferiori.In combinazione con la posizione delle celle della batteria, si può vedere che il margine di larghezza della piastra di raffreddamento a liquido è ampio. Si consiglia di bloccare i due canali di flusso più esterni della piastra di raffreddamento a liquido o di ridurre adeguatamente la larghezza del liquido piastra di raffreddamento per ottenere un migliore effetto di dissipazione del calore.


Aggiorneremo regolarmente la tecnologia e le informazioni sulla progettazione termica e sulla leggerezza e le condivideremo con voi come riferimento. Grazie per il tuo interesse per Walmate.