بررسي اثر مديريت حرارتي باتري به روش هيبريد بر كارآيي يك خودروي الكتريكي

چكيده با رو به اتمام نهادن منابع سوخت‌هاي فسيلي در آينده نه چندان دور، بشر ناگزير به استفاده از منابع انرژي تجديد پذير است. امروزه باتري به عنوان يك منبع تأمين توان تجديد پذير استفاده ‌مي‌گردد. تأمين توان توسط باتري، سبب افزايش دماي باتري ‌مي‌گردد كه مديريت حرارتي باتري را اجتناب ناپذير ‌مي‌نمايد. در صورتي كه دماي باتري‏ها كنترل نگردد و از حد مجاز خود تجاوز كند، عمر و عملكرد آن تحت تاثير قرار مي‏گيرد. امروزه انواع روش‌هاي مديريت حرارتي باتري مورد تحقيق و بررسي قرار گرفته است. روش‌هاي مذكور را مي‌‌‌‌‌توان به سه دسته كلي: خنك كاري فعال، خنك كاري غير فعال و خنك كاري تركيبي(هيبريد) تقسيم بندي نمود. در روش فعال جهت خنك كاري انرژي صرف ‌مي‌گردد، نظير آن چه در سيستم‌هاي مديريت حرارتي آب-خنك و هوا-خنك ديده مي‌‌شود. در روش غير فعال خنك كاري بدون صرف انرژي صورت ‌مي‌پذيرد، نظير استفاده از موادي با ظرفيت ذخيره سازي حرارتي بالا مانند مواد تغيير فاز دهنده كه نقطه ضعف اين روش عدم كنترل پذيري خنك كاري مي‌‌‌‌‌‌باشد، روش‌هاي تركيبي جهت برطرف كردن اين كاستي به كار برده مي‌‌شود. در نهايت در روش‌هاي تركيبي، از تلفيق دو روش فوق استفاده مي‌‌شود. در اين پژوهش ما اثر چيدمان، ضخامت و فاصله قرارگيري سلول‏ها از يك ديگر را به صورت يك مجموعه‏ي شش تايي از باتري‏ها مورد بررسي قرار داديم. باتري‏هاي مورد بررسي از نوع باتري‏هاي ليتيوم-يون استوانه‏اي 18650 هستند كه ماده تغيير فازدهنده آن‏ها را در برگرفته است. به طور خلاصه مي‏توان بيان كرد كه در سيستم‏هاي مديريت حرارتي هيبريد الزاماً افزايش ضخامت ماده تغيير فازدهنده سبب بهبود عملكرد خنك‏كاري نمي‏گردد به طوري كه در ضخامتِ چهار ميلي‏مترِ ماده‏ي تغييرِ فازدهنده باتري‏ها در آرايش‎‏هاي مختلف دماي كمتري را نسبت به ضخامت پنج ميلي‏مترِ ماده‏ي تغييرِ فازدهنده تجربه كردند و همچنين يك‏پارچگي دمايي باتري، در ضخامت چهار ميلي‏متر نسبت به ضخامت پنج ميلي‏مترِ ماده‏ي تغييرِ فازدهنده بيش‏تر است. در انتها نيز اثر مديريت حرارتي باتري‏هاي يك خودروي الكتريكي بر كارايي آن بررسي شد و مشخص گرديد در حالتي كه دماي باتري‏هاي يك خودروي الكتريكيِ بدون سيستم خنك كاري به 45 درجه‏سانتي‏گراد مي‏رسد پيمايش در حدود 3 كيلومتر كم‏تر از حالتي است كه دماي باتري‏ها با وجود سيستم خنك كاري در حدود 25 درجه سانتي‏گراد كنترل مي‏شود. واژه‌هاي كليدي: خنك كاري هيبريد، مواد تغيير فازدهنده، باتري‏هاي ليتيوم-يوني، مديريت حرارتي هوا خنك، اثر خنك كاري در پيمايش خودروي الكتريكي

192766

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم محركه

دكتر غلامرضا مولائي منش