Термічний менеджмент-Про проектування схеми охолодження однорідної пластини
Фон:
Методами охолодження існуючих модулів є переважно водяне та повітряне охолодження; серед них повітряне охолодження займає великий обсяг, а ефект охолодження не ідеальний; Однією з головних причин є те, що коефіцієнт конвективної теплопередачі на поверхні батареї низький, а площа теплообміну обмежена площею поверхні елемента, щоб дозволити повітрю вчасно відвести тепло батареї, різниця температур між камерою та повітрям має бути достатньо великою, що підвищує температуру комірки та скорочує термін її служби. Самостійний розряд досить несприятливий; тому ми вирішили розробити нову структуру тепловідведення з повітряним охолодженням, використовуючи технічний принцип пластини з рівномірною температурою. Цей тип конструкції тепловідведення максимально використовує наявну структуру модуля та об’єм акумуляторної батареї, і в той же час покращує ефект тепловідведення елемента, а також знижує температуру елемента з рівня існуючого повітряного охолодження. модуль на нижчий рівень.
Короткий ознайомлення з принципом та характеристиками пластини вирівнювання температури:
Парова камера — пластина, оточена двома мідними пластинами з порожниною всередині; внутрішня стінка порожнини має капілярну структуру і опорні мідні стовпи. При цьому порожнину евакуюють і заповнюють певною кількістю робочої рідини. Зона використовує фазовий перехід робочої рідини з рідини на газ для поглинання тепла, а після конденсації для виділення тепла на кінці конденсації фаза знову змінюється з газу на рідину, а потім повертається в зону випаровування по капіляру. сила капілярної структури. Принцип в основному такий же, як і теплової трубки. Перевага полягає в тому, що температура на поверхні всієї пластини вирівнювання температури є дуже рівномірною, а джерело тепла з невеликою площею і високою щільністю теплового потоку можна замаскувати, зменшуючи щільність теплового потоку, а потім охолоджуючи його.
Вступ:
Беручи до уваги різні розміри та обмеження простору модулів, ми розробили дві різні схеми охолодження для пластини з однорідною температурою: проект 1 схеми охолодження пластин з рівномірною температурою.
Кожні дві комірки (6Ah) в модулі спільно використовують пластину вирівнювання температури, а верхня подвійна поверхня вирівнюючої пластини зварена з тепловідводом. Радіатор має спеціальний повітропровід і охолоджується повітрям до 25 ℃. Розмір пластини для вирівнювання температури 60*160, а товщина 5 мм (або тонше), щоб повністю використовувати ширину наявного повітропроводу між осередками.
Якщо припустити, що модуль має 18 батарей, то загальна потужність 0,39 кВт·год електроенергії (див. проекти JH і gw). Конструкція конструкції показана на малюнку нижче:
Поле потоку та теплове моделювання:
Для того, щоб перевірити здатність тепловідведення радіатора, необхідно змоделювати здатність тепловідведення радіатора. Використовуйте програмне забезпечення flotherm 9.3 для моделювання.
Граничні умови моделювання:
1. Припускаючи, що швидкість вхідного повітря становить 2 м/с, положення входу становить 100 мм перед радіатором, а вихідний отвір знаходиться на 50 мм позаду радіатора; загальний об'єм повітря в модулі становить 0,93 м³/хв (32,78 куб. футів за хвилину)
2. У стаціонарному моделюванні теплова потужність нижньої поверхні радіатора становить 3,5 Вт; ця потужність є потужністю нагріву елемента 6Ah при розряді 5C, а розряд 5C розраховується відповідно до умов роботи замовника&№39;
3. Повітропровід не пропускає повітря, все повітря, що надходить з входу, проходить через радіатор, а потім витікає з виходу, тиск на виході дорівнює 0
4. Незалежно від радіаційної теплопередачі стінка області розчину задається як адіабатична стінка.
Початкові умови моделювання:
1. Вхідне повітря – це повітря в кабіні за умови постійної температури 25℃
2. Початкова температура радіатора становить 25°C (моделювання в стаціонарному режимі)
Параметри моделі:
Матеріал радіатора - Al 6061
Нижня поверхня радіатора обігрівається постійною потужністю 3,5 Вт
Модель поля потоку є турбулентною.
