17340

175 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

85ص.: مصور، جدول، نمودار

بهمن اسدي

1400/12/16

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/12/16

175

چكيده تبادل حرارت در محفظه‌هاي بسته و باز و آسيب نرسيدن به قطعات الكترونيكي حساس به دما، توليد حرارت در انواع باتري‌ها و در عين حال كاهش راندمان و از كار افتادگي دستگاه‌ها از اصلي‌ترين دغدغه‌هاي تبادل حرارت در تجهيزات الكترونيكي مي‌باشد. مسلماً بار مالي هزينه شده در اين راستا اهميت تحقيق و پژوهش در زمينه‌ي مديريت و كنترل تلفات حرارتي تجهيزات و قطعات ذكر شده را دو‌چندان مي‌كند. باتري‌هاي ليتيوم-يون به دليل قابل شارژ بودن، اختلاف پتانسيل الكتريكي بالا، انرژي ذخيره شده قابل توجه، توان توليدي زياد و عمر طولاني چرخه آن به صورت قابل ملاحظه اي به عنوان منبع انرژي براي گستره‌اي از وسايل الكترونيكي استفاده مي‌شود. از اين رو ايده استفاده از مواد تغيير فاز دهنده براي كنترل دماي باتري مطرح شد. در اين پژوهش شبيه‌سازي مديريت حرارت باتري ليتيوم-يون در حالت‌هاي مختلف بررسي شد و نتايج كلي به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه آرايش و نحوه قرارگيري كانال‌ها در صفحات خنك‌كننده به شكلي كه تمام صفحه در تماس با كانال‌هاي خنك‌كننده باشد تأثير زيادي در كاهش دما در سلول‌هاي باتري دارد و افزايش تعداد كانال‌ها با قطر كمتر در مقايسه با تعداد كمتر كانال‌ها با قطر بيشتر مي‌تواند در كاهش دماي سلول باتري تأثير بيشتري داشته باشد و همچنين، افزايش دبي در كانال‌هاي مياني تا حد امكان، مي‌تواند در كاهش دماي سلول باتري تأثير داشته باشد. بيشترين تأثير در كاهش دماي سلول باتري ليتيوم-يون با استفاده از مواد تغيير فازدهنده است.

Abstract Heat exchange in closed and open chambers and not damaging temperature sensitive electronic components, heat generation in various batteries and also reducing the efficiency and failure of devices are the main concerns of heat management in electronic equipment. Certainly, the financial budgets spent in this regard doubles the importance of research in the field of management and control of heat loss of the batteries. Lithium-ion batteries are used as a power source for a wide range of electronic devices due to their rechargeability, high electrical potential difference, significant stored energy, high throughput and long cycle life. Hence the idea of using phase change materials to control battery temperature is unique contribution topic. In this study, simulation of lithium-ion battery heat management in different modes was investigated and the general results show that the arrangement and placement of channels in the cooling plates so that the whole plate is in contact with the cooling channels has a great effect on reducing the temperature in battery cells. Increasing the number of channels with a smaller diameter compared to a smaller number of channels with a larger diameter can have a greater effect on reducing the temperature of the battery cell and also, increasing the flow in the middle channels as much as possible, can reduce the temperature of the battery cell. the most effective in reducing the cell temperature of lithium-ion batteries using phase change materials.

بهمن اسدي