18136

18136

بررسي تجربي عملكرد يك سيستم مديريت حرارتي هيبريد آب-خنك و ماده تغييرفازدهنده در يك ماژول باتري ليتيومي مورد استفاده در خودروهاي الكتريكي

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قواي محركه

آبان ماه 1396

دكتر غلامرضا مولايي منش

خودرو

امروزه معضل آلودگي هوا، كمبود منابع سوختهاي فسيلي و گرمايش زمين، پژوهشگران را برآن داشت تا بيش از پيش از انرژيهاي سبز و غير آلاينده در خودروهاي برقي براي رفع اين موضوع بهره گيرند. يكي از مهمترين عوامل تأثيرگذار در عملكرد خودروهاي سبز، تأمين نيروي محركهي آنهاست. در اين خودروها از نوعي باتري به عنوان منبع انرژي جهت تأمين حركت خودرو استفاده ميشود. بنابراين عملكرد خودروهاي سبز رابطهي مستقيميبا باتريهاي مورد استفاده در آنها دارد. يكي از مهمترين چالشهاي اين نوع خودروها، پايين بودن ظرفيت انرژي در باتري آنهاست. بنابراين ميبايست تا حد امكان از ظرفيت موجود در باتري اين نوع خودروها استفاده نمود. امروزه باتريهاي ليتيومي به دليل چگالي انرژي بالا، نسبت به ساير باتريها در جايگاه قابل توجهاي قرار دارند و گزينه مناسبتري براي استفاده در خودروهاي هيبريدي و تمام الكتريك به نظر ميرسند. عملكرد اين باتريها به شدت به دما وابسته است. در صورتي كه دماي باتري بيش از اندازه بالا رود و يا بيش از اندازه كاهش يابد، راندمان و عمر باتري به شدت افت خواهند داشت. در اين رساله، ابتدا يك سيستم مديريت حرارتي هيبريدي براي يك ماژول باتري مورد استفاده در خودروهاي الكتريكي، طراحي و ساخته شده است كه با استفاده از لولههاي آب-خنك، روغن سيليكون و مواد تغييرفازدهنده، به خنككاري سلولهاي يك ماژول ميپردازد و در انتها با استفاده از روش تجربي، دماي توليد شده توسط هر سلول از باتري، به صورت دقيق به وسيلهي كنترلر هوشمند اندازهگيري شده و نقش هر يك از حالتهاي خنككاري به طور مشخص بيان گردد. در ادامه، همچنين به بررسي تغييرات دماي باتري بدون سيستم خنككاري در دشارژهاي بالا و استفاده از سيستم مديرت حرارتي به وسيلهي روغن سيليكون يا مواد تغييرفازدهنده با اضافه كردن لولههاي آب-خنك، به تأثيرات شرايط خنككاري در هر يك از حالتهاي خنككاري قرار خواهد گرفت. از نتايج بدست آمده، به طور خلاصه ميتوان اشاره كرد كه استفاده از روغن سيليكون به تنهايي تأثير زيادي در خنككاري باتريها ندارد و در صورت اضافه كردن لولههاي آب-خنك به روغن سيليكون، شرايط خنككاري بهتر خواهد شد. در آزمايش ديگري كه با مواد تغييرفازدهنده انجام گرفت، نتايج نشان داد، استفاده از اين ماده، بدون هيچ گونه مصرف انرژي، ميتواند نقش بسيار عالي در خنككاري باتريها داشته باشد.

1396/09/14

9/23/2018 12:00:00 AM