طراحي و شبيه سازي سيستم مديريت حرارتي فعال براي مجموعه ي باتري مورداستفاده در خودروهاي الكتريكي

كارشناسي ارشد

اخيراً سيستم‌هاي حمل‌ونقل الكتريكي به¬عنوان گزينه¬اي بالقوه براي كاهش كربن ناشي از حمل‌ونقل روزبه‌روز در حال بهبود مي¬باشد. باتري¬هاي ليتيوم¬يوني به¬عنوان گزينه¬اي مناسب براي استفاده در خودروهاي الكتريكي دوگانه (HEVs) و خودروهاي تمام الكتريكي (EVs) درنظر گرفته¬مي¬شوند و كنترل دماي اين نوع از باتري¬ها به¬منظور افزايش عملكرد بلند¬مدت و با دوام آن¬ها ضروري به¬نظر مي¬رسد. متأسفانه مديريت حرارتي باتري (BTM) به¬دليل اطلاعات ناكافي در رابطه با رفتار حرارتي باتري¬ها، آن-طوركه بايد موردتوجه قرار نگرفته¬است. عملكرد سلول به¬شدت با تغييرات دما تحت تأثير قرار مي¬گيرد درصورتي‌كه در يك دماي بهينه مورداستفاده قرارگيرد عملكرد آن بيشينه است. اين پايان‌نامه ابتدا مروري بر دو مبحث توسعه مدل¬هاي حرارتي باتري و استراتژي¬هاي مرتبط با مديريت حرارت باتري ارائه مي¬نمايد، و اثرات حرارتي باتري¬هاي ليتيوم¬يوني بر اساس سوانح حرارتي و عملكرد آن در دماهاي سرد موردمطالعه و روش¬هاي توليد گرما باهدف آناليز حرارتي دقيق باتري موردبحث قرار مي¬دهد. علاوه¬براين به‌منظور بررسي چالش¬ها و شكاف¬هاي موجود بين تحقيقات و كاربرد روش¬هاي حاضر مديريت حرارتي باتري كه توسط توليدكننده¬هاي خودرو استفاده¬مي¬شود، موردمطالعه قرار مي¬گيرند؛ و در آخر دو ماژول ۵ تايي و۳۰‌ تايي باتري ليتيومي براي سيستم مايع¬خنك، طراحي و شبيه‌سازي‌ مي¬شود. و تأثير عوامل مختلف مانند سرعت جريان ورودي، ميزان حرارت توليدي، دماي سيال ورودي و فاصله سلول¬ها بررسي¬مي¬كند. با طراحي و شبيه¬سازي مدل حرارتي سه¬بعدي براي بسته باتري ليتيوم¬¬-يون روش جديد TMS مايع¬خنك شرح داده-مي¬شود كه در آن سل¬ها توسط المنت¬هاي هدايتي آلومينيومي انتقال گرما را انجام مي¬دهند، و المنت¬هاي هدايتي مي¬توانند به¬طور مؤثري توزيع دما در بسته باتري را يكنواخت كنند. نتايج نشان¬مي¬دهدكه TMS شبيه¬سازي¬شده به¬طور مؤثري بسته را سرد مي¬كند بنابراين، نتيجه گرفته مي¬شود كه TMS فشرده و جديد مي¬تواند به¬طور مؤثري تحت شرايط سخت كاركرده و نامزد مناسبي براي بسته باتري وسايل نقليه الكترونيكي ¬باشد.

191698

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غلامرضا مولائي منش

سيستم هاي قواي محركه

دكتر محمد حسن شجاعي فرد