微通道液冷板电池组的散热分析和多目标优化
Xueyong Pan1,2, Chuntian Xu2, Xuemei Sun1,2
1School of Mechanical & Vehicle Engineering, Linyi University, Shandong, China.
PloS one
|December 5, 2024
概括
这项研究引入了电动汽车电池的先进液体冷却,改善了高速放电期间的散热和安全性. 优化的系统显著降低了峰值温度和变化,而不会增加能源消耗.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 电动汽车 (EV) 需要高效的电池热管理,以确保安全性和性能.
- 传统的液冷电池组面临着散热和能源消耗方面的挑战.
- 高速放电加剧了电动汽车电池模块的热管理问题.
研究的目的:
- 开发和评估方形电动汽车电池模块的新型液体冷却系统.
- 为了提高散热效率,并确保高速放电期间的电池安全.
- 优化热管理系统参数以减少能源消耗.
主要方法:
- 为进行比较分析,提出了三种不同的通道液体冷却系统.
- 使用响应表面方法来分析流通道宽度参数.
- 使用实验设计 (DOE) 采用最佳拉丁式超立方体采样和遗传算法进行多目标优化.
- 开发并验证了电池热管理模型.
主要成果:
- 挤压的多通道液冷板显示出卓越的散热效率.
- 优化参数导致电池最大温度 (Tmax) 降低6.84%,温度标准偏差 (TSD) 降低62.13%.
- 开发的热管理模型满足了散热要求,能耗增加最小.
结论:
- 先进的液体冷却系统对于安全高效的电动汽车电池运行至关重要.
- 多通道液体冷却板在热管理方面提供了显著的改进.
- 优化的热管理设计可以提高电池的安全性和性能,而不会影响能源效率.
