مقایسه عملکرد حرارتی PCM اصلاح شده با نانوذرات با سیستم خنک کاری مایع در کنترل دمای سلول های لیتیوم-یون

چکیده مقاله

در سال های اخیر، استفاده از مواد تغییر فاز PCM به عنوان روشی غیرفعال برای مدیریت حرارتی باتری مورد توجه قرار گرفته است، اما رسانایی حرارتی پایین PCMهای پایه سبب محدود شدن کارایی آنها در شرایط بار سنگین می شود از سوی دیگر، سامانه های خنک کاری مایع به دلیل ضریب انتقال حرارت بالاتر، در خودروهای الکتریکی به صورت گسترده به کار می روند، هرچند طراحی پیچیده تر و نیاز به پمپ، از چالش های آن به شمار می رود هدف این پژوهش، مقایسه جامع عملکرد حرارتی PCM اصلاح شده با نانوذرات با سیستم خنک کاری مایع در کنترل دمای سلول های لیتیوم یون تحت پروفیل های پرتوان است در این مطالعه ابتدا مدل انتقال حرارت گذرا برای یک ماژول باتری شامل سلول منشوری ۴۵ Ah توسعه داده شد و رفتار حرارتی آن در سه حالت: PCM معمولی، PCM تقویت شده با نانوذرات و خنک کاری مایع ارزیابی گردید نتایج نشان می دهد افزودن نانوذرات با درصد حجمی مناسب، رسانایی حرارتی PCM را به طور معنی داری افزایش داده و موجب کاهش بیشینه دما و یکنواختی بیشتر توزیع دما می شود با این حال، سیستم خنک کاری مایع همچنان کمترین دمای عملیاتی و سریع ترین نرخ دفع حرارت را فراهم کرده و در شرایط شارژ سریع، عملکرد پایدارتر نسبت به PCM اصلاح شده ارائه می دهد یافته های این تحقیق نشان می دهد PCM تقویت شده می تواند در کاربردهای توان متوسط گزینه ای اقتصادی و ساده باشد، اما برای شرایط بارگذاری شدید، استفاده از خنک کاری مایع ضروری است این نتایج می تواند راهنمایی برای طراحی بهینه سامانه های مدیریت حرارتی نسل بعدی پک های باتری در خودروهای الکتریکی باشد

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

جواد کریمی یمین

کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

کریمی یمین، جواد،1404،مقایسه عملکرد حرارتی PCM اصلاح شده با نانوذرات با سیستم خنک کاری مایع در کنترل دمای سلول های لیتیوم-یون،بیست و هفتمین کنفرانس ملی مهندسی برق ،کامپیوتر و مکانیک،شیروان

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات بیست و هفتمین کنفرانس ملی مهندسی برق ،کامپیوتر و مکانیک24 شهریور 1404 · شیروان