基于平面热管和生物仿真的电池热管理系统结构的优化和分析
Zeyu Liu1,2, Chengfeng Xiong1,2, Xiaofang Du1,2
1College of Automotive Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, China.
Heliyon
|August 22, 2024
概括
优化电动汽车动力电池性能需要一个高效的电池热管理系统 (BTMS). 这项研究确定了平面热管 (FHP) BTMS的最佳生物仿真尺寸,达到36.52°C的最高温度.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热管理 热管理
背景情况:
- 高效的电池热管理系统 (BTMS) 对电动汽车 (EV) 动力电池性能至关重要.
- 平面热管 (FHP) 是一个有前途的BTMS组件,因为它们的轻量级和高导热性.
- 与FHP集成的新型生物模拟具有在电动汽车中加强热控制的潜力.
研究的目的:
- 研究生物仿真结构参数对电池组温度分布的影响.
- 在BTMS配置中确定FHP的最佳尺寸参数.
- 分析温度分布对特定子参数的敏感性.
主要方法:
- 使用数值模拟来分析热性能.
- 在参数优化中使用了直角设计和模糊灰色关系分析.
- 生物仿真的四个关键结构参数被评估:直径,高度,突起间距和冷却高度.
主要成果:
- 生物仿真的最佳尺寸参数被确定为17.5毫米 (直径),4毫米 (高度),13毫米 (突出间距) 和90毫米 (冷却高度).
- 突起高度显著影响最大模块温度.
- 冷却的高度极大地影响了整个电池模块的温度一致性.
结论:
- 基于FHP的优化BTMS配置使电池组保持在最佳操作温度范围内.
- 最优化的设计实现了最高温度为36.52°C,最低温度差为2.65°C.
- 这项研究为设计电动汽车电池高效的热管理解决方案提供了一条途径.
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