Compact liquid cooling strategy with phase change materials for Li-ion batteries optimized using response surface methodology

相变材料 电池(电) 计算机冷却 主动冷却 热的 核工程 材料科学 电池组 水冷 热能储存 功率(物理) 被动冷却 汽车工程 传热 工艺工程 机械工程 工程类 热力学 电子设备和系统的热管理 物理
作者
Ling Ziye,Jiahao Cao,Wenbo Zhang,Zhengguo Zhang,Xiaoming Fang,Xuenong Gao
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier]
卷期号:228: 777-788 被引量:164
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2018.06.143
摘要

The hybrid system that integrates active cooling into phase change materials (PCMs)/expanded graphite (EG) shows great prospects for power battery thermal management. But because of the heavy weight, the system need to be optimized with a balance of the cooling capacity contributed by the active and passive cooling. This study develops an optimization method based on the response surface methodology (RSM) and a numerical heat transfer model to minimize the weight and volume of such a battery thermal management system. With the PCM thermo-physical property models incorporated, the method can optimize the PCM composition along with the active cooling structure – taking the contributions of both the active and passive cooling into account. We minimize the PCM mass of the system with this method, and analyze the effects of the PCM composition, the battery module layouts and the active cooling configuration on the thermal management performance. Then we present an optimal design for this hybrid thermal management system, which helps save the PCM mass by up to 94.1% and the volume by up to 55.6%. The thermal management performance of the design is verified with an experiment. The results show the maximum battery temperature in a 20-battery module during the 1.5C discharge is limited to 37.0 °C while the maximum temperature difference is limited to be smaller than 3 °C. Compared with the conventional liquid cooling system, the hybrid system is not only highly efficient, but lightweight, with simple structure and flexible to the batteries with arbitrary shapes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
默认用户名完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助泥花采纳,获得10
2秒前
2秒前
紫菜完成签到,获得积分10
3秒前
温暖以蓝关注了科研通微信公众号
3秒前
p8793428完成签到,获得积分10
3秒前
王小志完成签到,获得积分10
3秒前
zc19891130发布了新的文献求助10
3秒前
嘻嘻完成签到,获得积分20
3秒前
Z小姐完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
CD完成签到,获得积分10
5秒前
眯眯眼的衬衫应助燕玲采纳,获得10
5秒前
lwj完成签到,获得积分10
6秒前
SAW完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
凤凰山发布了新的文献求助10
7秒前
舒心靖琪完成签到 ,获得积分10
7秒前
清欢完成签到 ,获得积分20
7秒前
alick完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助拉斯特迪亚采纳,获得10
8秒前
小飞七应助jiangnan采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
独角兽完成签到 ,获得积分10
9秒前
lzqlzqlzqlzqlzq完成签到,获得积分10
10秒前
Geng完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
宇_完成签到,获得积分20
11秒前
香蕉觅云应助NEMO采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
星辰大海应助247793325采纳,获得20
12秒前
12秒前
灵巧荆发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
haimianbaobao完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794