复合蒸发冷却与热电制冷相结合的动力电池热管理性能研究
编号:92 访问权限:仅限参会人 更新:2024-08-14 10:18:20 浏览:176次 口头报告

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摘要
摘要:针对动力电池散热问题,本文基于多孔介质强化传热理论创新性地提出了一种泡沫铜凝胶和半导体热电耦合的相变散热体系,该系统由填充了聚丙烯酰胺水凝胶的开孔泡沫铜和半导体热电制冷片组成,采用泡沫铜水凝胶材料直接覆盖于动力电池发热区,靠水凝胶中的水分蒸发进行散热,在此基础上,通过对比自然冷却方式,进行实验和数值模拟综合研究。研究表明,使用该复合冷却系统可以明显降低电池的最高温度,在最优的结构参数下,注意到随着热电冷却器输入电流的增大,电池的最高温度呈现出先降低后增大的抛物线状趋势,最佳电流为3A,Nacl溶液可以作为水凝胶合成时的基础溶液,有更好的吸水效果,促进循环散热,结果显示在1.5C的放电倍率下,对应的最高温度为36℃,较自然冷却下降了26℃。
Abstract: To solve the heat dissipation problem of power battery, based on the theory of enhanced heat transfer in porous media, this paper innovatively proposed a phase change heat dissipation system of foamed copper gel and semiconductor thermoelectric coupling. The system is composed of open cell foamed copper filled with polyacrylamide hydrogel and semiconductor thermoelectric refrigeration sheet. The foamed copper hydrogel material is directly covered in the heating area of power battery, and the heat is dissipated by the evaporation of water in the hydrogel. On this basis, by comparing the natural cooling mode, the comprehensive research of experiment and numerical simulation is carried out. The research shows that the use of the composite cooling system can significantly reduce the maximum temperature of the battery. Under the optimal structural parameters, it is noted that with the increase of the input current of the thermoelectric cooler, the maximum temperature of the battery shows a parabolic trend of first decreasing and then increasing. The optimal current is 3A. NaCl solution can be used as the basic solution for hydrogel synthesis, which has better water absorption effect and promotes circulating heat dissipation. The results show that at the discharge rate of 1.5C, the corresponding maximum temperature is 36 ℃, which is 26 ℃ lower than that of natural cooling.
关键词
电池热管理系统;水凝胶蒸发冷却;多孔介质;相变传热;热电制冷
报告人
郭俊哲
硕士 中国石油大学(华东)

稿件作者
汪维伟 武汉大学
郭俊哲 中国石油大学(华东)
柳腾 中国石油大学(华东)
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  • 会议日期

    09月20日

    2024

    09月22日

    2024

  • 08月31日 2024

    初稿截稿日期

主办单位
中国工程热物理学会热管专业组
承办单位
山东大学
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