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储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化
被引量：
21
1
作者
吕超
张爽
+2 位作者
朱
世
怀
宋彦孔
葛亚明
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021年第12期48-55,共8页
基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型...
基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明,基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的,对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能,实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。
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关键词
锂离子电池
热管理系统
仿真分析
ANSYS
Fluent
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职称材料
基于工况适应替代模型的电池液冷系统结构优化
2
作者
吕超
宋彦孔
+2 位作者
朱
世
怀
葛亚明
王立欣
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期59-68,共10页
电池液冷系统的冷板结构决定了冷却系统的性能。不合理的冷板结构参数导致液冷系统能量损耗高,质量与体积大且电池温升抑制效果不明显。针对不同应用场景限制液冷系统结构优化效率的难题,将工况条件参数作为替代模型输入变量,构建包含...
电池液冷系统的冷板结构决定了冷却系统的性能。不合理的冷板结构参数导致液冷系统能量损耗高,质量与体积大且电池温升抑制效果不明显。针对不同应用场景限制液冷系统结构优化效率的难题,将工况条件参数作为替代模型输入变量,构建包含工况条件输入的Kriging替代模型,实现任意工况与任意结构参数下电池热管理系统最高温度、最大温差以及冷却液进出口压降的精确仿真。确定蛇形流道冷板结构优化的能量损耗、冷板质量、最高温度三个优化目标,结合第二代非支配遗传算法完成不同工况下的冷板结构优化。以最高温度取最小值为例,分析流道直径随工况条件的变化规律。对比完成优化工作需要的时间,证实采用包含工况条件的替代模型进行液冷系统结构优化的高效性与便捷性。
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关键词
液冷系统
替代模型
多目标优化
工况条件
结构参数
原文传递
题名
储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化
被引量：
21
1
作者
吕超
张爽
朱
世
怀
宋彦孔
葛亚明
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院
哈尔滨工业大学(深圳)实验与创新实践教育中心
出处
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021年第12期48-55,共8页
基金
广东省重点领域研发计划项目资助(2020B090919004)。
文摘
基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明,基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的,对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能,实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。
关键词
锂离子电池
热管理系统
仿真分析
ANSYS
Fluent
Keywords
lithium-ion battery
thermal management system
simulation analysis
ANSYS Fluent
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于工况适应替代模型的电池液冷系统结构优化
2
作者
吕超
宋彦孔
朱
世
怀
葛亚明
王立欣
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院
哈尔滨工业大学(深圳)实验与创新教育中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第22期59-68,共10页
基金
广东省重点研发资助项目(2020B090919004)。
文摘
电池液冷系统的冷板结构决定了冷却系统的性能。不合理的冷板结构参数导致液冷系统能量损耗高,质量与体积大且电池温升抑制效果不明显。针对不同应用场景限制液冷系统结构优化效率的难题,将工况条件参数作为替代模型输入变量,构建包含工况条件输入的Kriging替代模型,实现任意工况与任意结构参数下电池热管理系统最高温度、最大温差以及冷却液进出口压降的精确仿真。确定蛇形流道冷板结构优化的能量损耗、冷板质量、最高温度三个优化目标,结合第二代非支配遗传算法完成不同工况下的冷板结构优化。以最高温度取最小值为例,分析流道直径随工况条件的变化规律。对比完成优化工作需要的时间,证实采用包含工况条件的替代模型进行液冷系统结构优化的高效性与便捷性。
关键词
液冷系统
替代模型
多目标优化
工况条件
结构参数
Keywords
liquid cooling system
surrogate model
multi-objective optimization
working conditions
structural parameters
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化
吕超
张爽
朱
世
怀
宋彦孔
葛亚明
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021
21
下载PDF
职称材料
2
基于工况适应替代模型的电池液冷系统结构优化
吕超
宋彦孔
朱
世
怀
葛亚明
王立欣
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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