30209

بهبود خنك كاري باتري ها با استفاده از مواد تغيير فاز دهنده

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- تبديل انرژي

1399

1402/8/23

دكتر آيت قره قاني

مهندسي مكانيك

وابستگي فزاينده به موتورهاي احتراق داخلي منجر به تخليه سوخت‌هاي فسيلي و افزايش گرمايش جهاني شده است. از اين‌رو وسايل نقليه الكتريكي به سرعت در حال تكامل هستند تا جايگزيني مناسب براي موتورهاي احتراق داخلي شوند. از آنجا كه خودروهاي الكتريكي براي تامين انرژي مورد نياز براي حركت پيشرانه از باتري‌هاي ليتيوم‌ يون استفاده مي‌كنند بنابراين، حفظ دماي باتري‌هاي ليتيوم يون زير60 درجه سانتيگراد براي افزايش ايمني، عملكرد بهينه و دوام طولاني‌تر آن ضروري است. لذا مي‌توان با بهره‌گيري از روش‌هاي خنك‌سازي غيرفعال از جمله استفاده از مواد تغيير فاز دهنده به سيستمي براي مديريت حرارتي ماژول باتري دست يافت. از اين جهت در اين پژوهش از يك ماده تغيير فاز دهنده موم-پارافين براي مديريت حرارتي ماژول باتري LiFePO4 جهت كاهش حداكثر دما و بهبود يكنواختي دما در محيط با دماي 25 درجه سانتيگراد استفاده شد. نتيجه بدست آمده در به كارگيري ماده تغيير فاز دهنده با استفاده از نرم‌افزار انسيس فلوئنت بدين صورت است كه حداكثر دماي توليد شده در ماژول باتري با نرخ‌هاي تخليه C9.1 و C13.6 به ترتيب 4.27 و 5.23 درجه سانتيگراد كاهش يافت. همچنين در اين پژوهش مشخص شد كه نرخ جريان تأثير زيادي بر نرخ ذوب شدن مواد تغيير فاز دهنده دارند به اين صورت كه با افزايش نرخ جريان حرارت جذب شده توسط مواد تغيير فاز دهنده افزايش يافته و دماي نهايي باتري كاهش بيشتري را دارد.

1402/09/27

Improving the cooling of batteries using phase change materials

11/13/2024 12:00:00 AM

The increasing dependence on internal combustion engines has led to the depletion of fossil fuels and the increase of inductive heating. Therefore, electric vehicles are rapidly evolving to become the first choice of internal combustion engines. Since electric vehicles use lithium-ion batteries to supply the energy required for propulsion, therefore, it is necessary to maintain the temperature of lithium-ion batteries below 60 degrees Celsius to increase safety, optimal performance and longer life. Therefore, it is possible to achieve a virgin system of the battery's thermal makdirite by using passive vaporization methods, including the use of phase change materials. For this reason, in this research, the phase change material paraffin wax was used for the thermal management of lithium-ion battery LiFePO4 in order to reduce the maximum temperature and improve the uniformity of temperature in ambient with a temperature of 25 degrees Celsius. The result obtained in the use of phase change material using Docosane Fluenect is that the maximum temperature produced in the battery module with discharge rates of C9.1 and C13.6 decreased by 4.27 and 5.23 degrees Celsius, respectively. Also, in this research, it was found that the proper cellular sugar is very necessary for the optimal performance of phase change materials, because with the increase in temperature, the effect of phase change materials becomes harmful and dangerous for battery cells

مواد تغيير فاز دهنده , سيستم مديريت حرارت باتري , سيستم خنككاري ف ال , انرژيهاي تجديد پذير , ديناميك سيالات محاسباتي

phase change materials , battery heat management system , active cooling system , renewable energies , Computational fluid dynamics

Seyed Mahdi Seyed Haeri

Dr. Ayat Gharehghani