熱電活性電池の熱管理システムの迅速な応答は,相変化材料によってサポートされます
Zihao Wu1, Ding Luo1, Peng Zhang1
1Shaanxi Provincial Key Laboratory of New Transportation Energy and Automotive Energy Saving, Chang'an University, China.
熱電気クーラー (TEC) と相変化材料 (PCM) を組み合わせた新しいハイブリッドバッテリー熱管理システム (BTMS) は,電気自動車の優れた温度制御を提供します. この高度なBTMSは,ダイナミックな条件下でも安定したバッテリー動作を保証します.
科学分野:
- バッテリーの熱管理
- エネルギー貯蔵システムはエネルギー貯蔵システムです.
- 熱電冷却は,熱電冷却によるものです.
背景:
- 効率的な熱調節は,EVのリチウムイオン電池とエネルギー貯蔵に不可欠です.
- 従来のバッテリー熱管理システム (BTMS) は,ダイナミックな動作中に迅速な応答と安定した制御で苦労します.
研究 の 目的:
- 高性能のハイブリッドBTMSを開発し,熱電冷却器 (TEC) と相変化材料 (PCM) を結合する.
- リアルなバッテリー熱生成の下で,このハイブリッドBTMSの一時的な熱応答,シナージー冷却,および最適化を調査します.
主な方法:
- 熱電変換,PCM相変化,流体-固体熱伝導,動的バッテリー熱生成 (WLTP条件) を統合した3Dマルチ物理トランジント数値モデルが開発されました.
- 比較分析はTEC-PCMハイブリッド,液体冷却+PCM,PCMのみのBTMSで行われました.
- PCMタイプとTEC電流の影響は,最適なシステム構成のために評価されました.
主要な成果:
- TEC-PCMハイブリッドのBTMSは,バッテリーの温度を312.23K以下に保ち,最小の温度差3.67Kを保持することで,優れた熱制御を証明しました.
- TECは高負荷時にアクティブ・クーリングを提供し,PCMは低負荷時に熱をバッファリングした.
- 最適な性能はPCM 3とTEC電流0.9Aで達成され,最大気温は311.31K,PCM液分数は0.985.3であった.
結論:
- 提案されているTEC-PCMハイブリッドBTMSは,高速熱電反応と高容量PCMバッファリングを組み合わせることで,従来のシステムの限界を克服します.
- このシステムは,強固な一時的な熱調節と重要な最適化可能性を備えています.
- これは,先進的な電気自動車のバッテリー冷却およびエネルギー貯蔵アプリケーションのための有望なソリューションです.
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