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Relatório de Simulação Térmica para Projeto de Pacote de Baterias

2024-10-11

Conclusão:
De acordo com os parâmetros e modelos relevantes fornecidos, o aumento de temperatura pode ser controlado eficazmente em até 25°C quando a temperatura ambiente estiver entre 16°C e 20°C.

Relatório de Simulação Térmica para Projeto de Pacote de Baterias

Temperatura de operação (carregamento)

0~60℃

Temperatura de operação (descarga)

-20~60℃

Peso da célula

5,40±0,30kg

N / D

Temperatura de armazenamento

-20~60℃

Umidade ambiente de armazenamento

sem condensação

Objetivo do projeto:
Fornecer análises de fluxo de ar e de temperatura para o projeto de baterias de armazenamento de energia do cliente por meio de cálculos de simulação.
Propor sugestões de design para o projeto visando reduzir a temperatura das células da bateria e prolongar sua vida útil.

Condições de trabalho:
A geração de calor do sistema de baterias foi calculada com base em uma taxa de descarga de 0,5 C, considerando as especificações das células da bateria (sendo que uma única célula equivale a 11,82 W). O consumo de energia equivalente do fusível é de 1,6 W.
A temperatura ambiente é de 20°C.

Defina a condutividade térmica das células da bateria e a curva PQ do ventilador conforme mostrado na figura a seguir:

Tipo

Baterias novas

Baterias 60%BOL

unidade

Parâmetro

Valor

Valor

Capacidade térmica específica das células da bateria

1.03

1.2

J/(g*K)

Condutividade térmica na direção X da célula da bateria

5.09

6.1

W/mK

Condutividade térmica na direção Y da célula da bateria

5.14

6.2

W/mK

Condutividade térmica na direção Z da célula da bateria

19,86

23,8

W/mK

0,5P potência de geração de calor de carregamento

11.17

13.4

EM

Potência de geração de calor por descarga 0,5P

11,82

14.2

EM

1.0P potência de geração de calor de carregamento

33,78

40,5

EM

Potência de geração de calor por descarga 1.0P

38.10

45,7

EM

Condições de contorno

Distribuição do Campo de Fluxo de Ar
O espaçamento entre as setas indicadoras pode ser aumentado adequadamente (20-30 mm) para tornar todo o campo de fluxo de ar mais uniforme e suave.

Distribuição do Campo de Fluxo de ArDistribuição do Campo de Fluxo de Ar b

Distribuição de temperatura:
A uma temperatura ambiente de 20°C, a temperatura mais alta dentro da bateria é de 42,989°C.
1. Diminua a temperatura ambiente. O ar condicionado deve direcionar o fluxo de ar para o lado com a temperatura mais alta.
2. Aumente a eficiência do ventilador de saída da bateria aumentando a velocidade ou usando um ventilador maior.

Resultados da simulaçãoResultados da simulação a

Nas condições de contorno da simulação atual, a diferença de temperatura entre as células da bateria é de 9,46°C.
A temperatura mais alta das células da bateria é de 42,882°C e a mais baixa é de 33,414°C.

Resultados da simulação bn