Các điểm chính của thiết kế kênh làm mát bằng chất lỏng là tỷ lệ chiều dài và chiều rộng kênh, hình dạng và số lượng kênh, đồng thời giải quyết chênh lệch nhiệt độ giữa đầu vào và đầu ra. Nghiên cứu về những vấn đề này đối với các kênh thông thường cho thấy việc tăng số lượng kênh có thể làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ tối đa và mô-đun pin, nhưng sự cải thiện còn hạn chế và mức tiêu thụ năng lượng tăng lên khi tăng số lượng kênh. Việc tăng tỷ lệ khung hình của kênh trong một phạm vi nhất định cũng có thể giảm nhiệt độ tối đa của bộ pin lithium-ion một cách hiệu quả và giảm chênh lệch nhiệt độ. Đồng thời, ống lượn sóng được đề xuất có thể tăng diện tích tiếp xúc và cải thiện hiệu quả tản nhiệt. Để giải quyết sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nước vào và đầu ra nước, đường ống có thể được chia thành hai và đặt hướng của nước vào ngược lại. Ngoài ra, khi số lượng pin trong mô-đun pin lớn, nên sử dụng cấu trúc làm mát song song. Một kênh làm mát bằng chất lỏng có các gân dọc được nghiên cứu và so sánh ảnh hưởng của tỷ lệ chiều dài và chiều rộng của các gân khác nhau đến hiệu suất của hệ thống làm mát. Sơ đồ mặt cắt ngang được thể hiện trong hình. 3. Bốn sơ đồ được thiết kế được trình bày trong Bảng 5. Bài báo so sánh hệ số truyền nhiệt, hiệu suất thủy nhiệt, lưu lượng khối, công suất bơm và tỷ lệ tiêu thụ điện năng, trong đó chỉ số hiệu suất làm mát thủy nhiệt được tính theo phương trình. Như trình bày trong Bảng 6, phương án 4 mang lại hiệu quả tốt nhất, điều này chứng tỏ tính khả thi của thiết kế. Hơn nữa, với việc tăng số lượng gân, hiệu quả tản nhiệt được cải thiện, trong khi sự cải thiện do thay đổi tỷ lệ khung hình của các gân là nhỏ.
Sơ đồ kênh làm mát có gân
Thông số kênh làm mát có gân
Liquid cooling and heat management systems generally use water, ethylene glycol or water-ethylene glycol mixture as the cooling medium. Changing the flow rate of coolant is an important factor in the research of liquid cooling system, and changing the flow rate can achieve different heat exchange efficiency, which is a key factor in the design of liquid cooling system. A battery thermal management system combining phase change material (PCM) and liquid cooling was studied. The latent heat of PCM was removed by coolant. The effects of different coolant flow rates on the performance of the thermal management system were compared. The experiment compared the maximum temperature and temperature difference of the lithium-ion battery pack at different flow rates between 0.05 and 0.4 m/s under the condition of charging rate of 0.5 C and discharge rate of 3 C (taking the average value of 3 cycles). The ambient temperature and inlet temperature are set to 40 °C. The experimental results show that as the flow rate increases from 0.05 m/s to 0.2 m/s, Tmax decreases from 49.17 ℃ to 47.5 ℃, and ΔTmax decreases from 7.43 ℃ to 6.41 ℃. When the speed is increased from 0.2 m/s to 0.4 m/s, the degree of reduction is reduced, and the increase in the flow rate can improve the heat dissipation performance of the system, but with marginal effect. Increasing the flow rate can reduce the maximum temperature of the battery module, but it may increase the maximum temperature difference between units of the battery, because the increase in the flow rate causes the coolant to take away more heat at the inlet, so that the battery near the outlet is not effective heat dissipation. In order to ensure the temperature consistency of the battery module, a set of gradient flow rate optimization strategy was proposed for the vertically distributed liquid cooling thermal management system. As shown in FIG. 4, the number of pipes around the battery is divided into three categories. Different categories of pipes are set with different flow rates, and a larger flow rate is set in the area with large heat dissipation demand. (2) The ambient temperature is 60 ° C, and the liquid medium temperature is 30 ° C. The experimental results show that there is little difference between Tmax and ΔTmax when the battery module reaches steady state. The heat exchange is mainly affected by the contact area and temperature difference, and the change of flow rate only affects the steady-state time of the battery module, but has little effect on the steady-state value. The experimental results show that increasing the flow gradient can reduce the ΔTmax of the module before the steady state stage, which is significantly improved compared with the case without the gradient flow rate. The gradient flow rate design also plays an obvious role in balancing the heat transfer efficiency of each part of the battery module.
Gradient flow rate liquid cooling system
Chiến lược làm mát PID mờ
1.4 Chế độ ứng dụng của hệ thống làm mát bằng chất lỏngBa phương pháp thường được sử dụng trong ứng dụng thực tế của hệ thống làm mát làm mát bằng chất lỏng được thể hiện trên Hình 6: Đầu tiên, ống chứa chất làm mát được dùng để bao quanh và tiếp xúc với từng pin trong mô-đun nhằm giảm nhiệt độ pin và chênh lệch nhiệt độ giữa các pin . Sơ đồ này phù hợp hơn với pin hình trụ [Hình 6(a)]; Thứ hai, mô-đun pin được nhúng trực tiếp vào chất làm mát không dẫn điện, chất này có thể làm mát tất cả các mặt của pin và giúp cải thiện tính nhất quán của nhiệt độ. Hiện nay, nó được sử dụng phổ biến trong máy chủ của hệ thống siêu máy tính nhưng ít được áp dụng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng có nguy cơ rò rỉ cao [Hình 6(b)]. Thứ ba, một tấm làm mát được đặt giữa pin hoặc mô-đun pin và có một vi mạch lỏng trong tấm làm mát. Sơ đồ này phù hợp với pin hình lăng trụ hoặc pin dạng gói mềm [Hình 6(c)].
Ba phương pháp thường được sử dụng trong ứng dụng thực tế của BTMS làm mát bằng chất lỏng
quét để wechat:everexceed
