این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی و مدیریت انرژی، جلد ۱۳، شماره ۱، صفحات ۱۰۲-۱۲۱
عنوان فارسی بهبود خنک‌کاری مجموعه باتری لیتیوم-یون استوانه‌ای با استفاده از نانوسیال در کانال‌های موجی و پلکانی و غلاف مسی
چکیده فارسی مقاله به‌منظور بهبود سیستم مدیریت حرارتی برای خنک‌کاری یک مجموعه باتری خودروهای برقی، عملکرد حرارتی مجموعه باتری‌ها در دو حالت شارژ و تخلیۀ شارژ در شرایط کاری مختلف با به‌کارگیری غلاف مسی در اطراف باتری‌ها و صفحۀ مسی و نیز یک کانال پلکانی در بالای مجموعه باتری و استفاده از نانوسیال به‌عنوان سیال خنک‌کاری. با استفاده از شبیه‌سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل حرارتی برای مجموعه باتری با تعداد 71 عدد باتری لیتیوم-یون استوانه‌ای مدل 18650 بررسی و رفتار حرارتی مجموعه باتری مطالعه شده است؛ همچنین اثر متغیرهایی نظیر نرخ جریان الکتریکی در دو فرایند شارژ و تخلیۀ شارژ، دبی جریان سیال، اضافه کردن نانو ذرات اکسید مس به سیال پایۀ آب، تغییر سطح تماس میان باتری‌های همسایه و ایجاد کانال موجی برای باتری‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی عددی اثر مفید سیستم خنک‌کاری را تأیید می‌کند. نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که افزایش نرخ جریان الکتریکی باعث افزایش دما و کاهش یکنواختی توزیع دما در مجموعه باتری می‌شود. بدین منظور برخی تغییرات صورت گرفته است تا عملکرد حرارتی باتری بهبود یابد. افزایش درصد حجمی نانوذرات باعث پایین آمدن دمای بیشینه و اختلاف دما در مجموعه باتری شده و منجر به بهبود عملکرد حرارتی سیستم خنک‌کاری می‌شود. همچنین افزایش دبی جریان سیال باعث کاهش بیشینۀ دما و بهبود یکنواختی دما در مجموعه باتری می‌شود. با افزایش دبی ورودی سیال خنک‌کن، به‌ترتیب 7/7 و 5/12 درصد کاهش در بیشینۀ دما و اختلاف دما در فرایند تخلیۀ شارژ در مجموعه باتری مشاهده می‌شود. در نهایت افزایش سطح تماس میان باتری‌ها و کانال موجی از 37 درجه به 57 درجه می‌تواند به میزان 2/5 و 3/52 درصد به‌ترتیب بر کاهش اختلاف دما و دمای بیشینه در مجموعه باتری تأثیر بگذارد، ولی بر یکنواختی دما در مجموعه اثر نامطلوب دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله باتری لیتیوم-یون، خنک کاری مایع، سیستم مدیریت حرارتی، نانوسیال، غلاف مسی،
عنوان انگلیسی Improved Nanofluid Cooling of Cylindrical Lithium Ion Battery Pack in Charge/Discharge Operation Using Wavy/Stair Channels and Copper Sheaths
چکیده انگلیسی مقاله In order to improve a thermal management system for cooling an electric vehicle battery pack, the thermal performance of the battery pack in two states of charge and discharge has been studied using numerical simulation. To this end, the thermal performance of the battery pack was tested in different working conditions using a copper sheath around the batteries and a copper sheath as well as a stair channel on top of the battery pack while using nanofluid as cooling fluid. The thermal model for the battery pack with 71 cylindrical lithium-ion batteries, model 18650, has already been investigated. For development of that model, the thermal behavior of the battery set as well as the effect of variables are investigated. These variables include electric current rate both on charge and on discharge processes, the rate of fluid flow, the addition of copper oxide nanoparticles to water-based fluid, the change of contact surface between neighboring batteries and creation, and the wave channel for the batteries Numerical simulation results confirm the useful effect of the cooling system. The simulation results showed that increasing the electric current rate raised the temperature and decreased the uniformity of temperature distribution in the battery pack. For this purpose, some changes were made to improve the thermal performance of the battery. Increasing the volume percentage of nanoparticles caused a decrease in the maximum temperature and in the temperature difference in the battery assembly, which led to an improvement in the thermal performance of the cooling system. Also, increasing the fluid flow rate reduced the maximum temperature and improved the temperature uniformity in the battery pack. With increasing the rate of coolant inlet flow, 7.7% and 12.5% decreases in the maximum temperature and temperature differences in the charge and discharge processes were observed in the battery pack respectively. Finally, increasing the contact surface between the batteries and the wave channel from 37 degrees to 57 degrees could reduce the temperature difference and the maximum temperature in the battery set by 5.2 and 52.3 percent respectively. However, the temperature uniformity in the set had an adverse effect.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله باتری لیتیوم-یون, خنک کاری مایع, سیستم مدیریت حرارتی, نانوسیال, غلاف مسی
نویسندگان مقاله احسان دعاخوان |
دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

قنبرعلی شیخ زاده |
دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

نشانی اینترنتی https://energy.kashanu.ac.ir/article_113608_c849fa270762a37a6d2f2d7cd5a3282f.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات