热电活性电池热管理系统的快速响应,辅助相变材料
Zihao Wu1, Ding Luo1, Peng Zhang1
1Shaanxi Provincial Key Laboratory of New Transportation Energy and Automotive Energy Saving, Chang'an University, China.
一个新的混合电池热管理系统 (BTMS) 结合热电冷却器 (TEC) 和相变材料 (PCM) 为电动汽车提供了卓越的温度控制. 这种先进的BTMS在动态条件下确保了稳定的电池运行.
科学领域:
- 电池热管理 电池热管理
- 储能系统 储能系统 储能系统
- 热电冷却是一种热电冷却.
背景情况:
- 有效的热调节对于电动汽车和储能中的离子电池至关重要.
- 传统的电池热管理系统 (BTMS) 在动态运行过程中难以提供快速响应和稳定的控制.
研究的目的:
- 开发一种高性能混合BTMS,将热电冷却器 (TEC) 与相变材料 (PCM) 合起来.
- 调查这种混合BTMS在现实的电池热量产生下的短暂热应,协同制冷和优化.
主要方法:
- 开发了一个3D多物理过渡数值模型,集成热电转换,PCM相变,流体-固体传热和动态电池热生成 (WLTP条件).
- 对TEC-PCM混合,液冷+PCM和仅PCM的BTMS进行了比较分析.
- 评估了PCM类型和TEC电流对最佳系统配置的影响.
主要成果:
- TEC-PCM混合BTMS显示出优越的热控制,保持电池温度低于312.23K,最小温度差距为3.67K.
- 观察到一个协同效应:TEC在高负载时提供主动冷却,PCM在低负载时缓冲热量.
- 使用PCM 3和0.9A的TEC电流实现了最佳性能,导致最大温度为311.31K,PCM液分数为0.985.
结论:
- 拟议的TEC-PCM混合BTMS通过将快速热电响应与高容量PCM缓冲相结合,克服了传统系统的局限性.
- 该系统提供了强大的短暂热调节和显著的优化潜力.
- 它为先进的电动汽车电池冷却和储能应用提供了一个有前途的解决方案.
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