بررسی عددی بهبود سیستم خنک‌کاری بر مبنای لوله حرارتی برای باتری LCO با استفاده از مدل NTGK

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22034/er.2024.2025010.1033

چکیده

امروزه با توجه به دغدغه‌های محیط زیستی و با امید به محدود کردن پدیده آلایندگی در کلان‌شهرها، توسعه‌ی خودروهای الکتریکی از جمله اولویت‌های جهان صنعتی مدرن می‌باشد. باتری لیتیومی اصلی‌ترین نوع باتری مورد استفاده در خودروی الکتریکی می‌باشد. دما، یکی از پارامترهای بسیار مؤثر بر عملکرد این باتری‌ها است، به دلیل اینکه قادر به ایجاد تغییر رفتار شیمیایی در آن‌ها می‌باشد. نظر به لزوم عملکرد باتری در بازه دمایی مناسب و با توزیع دمایی یکنواخت، اتخاذ یک روش مناسب و بهینه خنک‌کاری با راندمان و قابلیت اطمینان در هر سه سطح سلول، ماژول و پک باتری ضروری است. یکی از روش‌های غیرفعال برای مدیریت حرارتی در باتری‌ها استفاده از لوله‌ی حرارتی است. هدف این پژوهش استفاده از یک چینش جدید برای لوله حرارتی در یک ماژول باتری و مطالعه اثرات دمایی آن به کمک شبیه سازی مدل حرارتی سه‌بعدی و یک مدل الکتروشیمیایی (NTGK) برای شبیه‌سازی این سیستم می‌باشد. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که این چینش جدید میتواند کاهشی به میزان 2/4 درصد در دمای میانگین ماژول باتری را حاصل نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation on improvement of cooling system based on heat pipe for LCO battery using NTGK model

نویسندگان [English]

  • Naiemeh Nikroo
  • Ali Qasemian
  • Mohammad Ghaedi Kachooee
Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

Nowadays, due to environmental concerns and the hope of limiting the phenomenon of pollution in big cities, the development of electric vehicles is one of the priorities of the modern industrial world. Lithium batteries are the main type of batteries used in electric cars. Temperature is one of the most effective parameters on the performance of these batteries, because it can change their chemical behavior. Due to the necessity of battery operation in a suitable temperature range and with uniform temperature distribution, it is necessary to adopt a suitable and optimal cooling method with efficiency and reliability at all three levels of cell, module, and battery pack. One of the passive methods for thermal management in batteries is the use of a heat pipe. The purpose of this research is to use a new arrangement for the heat pipe in a battery module and study its temperature effects with the help of 3D thermal model simulation and an electrochemical model (NTGK) to simulate this system. The results of this study indicate that this new arrangement can reduce the average temperature of the battery module by 4.2%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Battery Thermal Management System
  • Heat pipe
  • NTGK electrochemical model
  • Lithium ion battery
  • 3D simulation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 02 اردیبهشت 1403
  • تاریخ دریافت: 09 فروردین 1403
  • تاریخ بازنگری: 30 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 02 اردیبهشت 1403