基于VCALB的电池模组液冷管道优化设计

在电动汽车的电池热管理中,电池模组的最高温度(maximum temperature in battery module,MTBM)和最大温差(maximum temperature difference in battery module,MTDBM)是衡量散热系统最重要的指标.液冷是一种高效的散热方式,但也有温差过大的缺陷.因此,通过仿真研究了入口冷却液流量(inlet coolant flow,ICF)、入口温度(inlet coolant temperature,ICT)、液冷管道的流道高度(liquid-cooled pipe flow channel height,LFCH)以及液冷管道与电池的接触角度(contact angle between liquid cooling pipe and battery,CALB)对MTBM和MTDBM的影响,利用变接触角度(variable contact angle between liquid cooling pipe and battery,VCALB)对电池模组液冷管道的结构进行优化.结果表明:优化后MTBM由40.50℃降低至38.47℃,降低了5.01％;MTDBM由6.07℃降低到3.60℃,降幅达40.69％.增加ICF可以降低MTBM和MTDBM,但降低幅度逐渐减小,且会增大压差.增大LFCH、CALB以及降低ICT均能一定程度地降低MTBM,但冷却效果的提升不断减小,且会导致模组内温差过大的问题.本研究针对电池模组中的液冷散热系统温差过大的问题提供一种有效的解决方案,有利于液冷在电池热管理方向的进一步发展.