ayx爱游戏体育APP下载:王晓松集装箱式储能系统数值仿真模拟与优化

发布时间:2022-09-25 08:03:08 |来源:ayx电竞 作者:ayx体育网站登陆

  :以储能集装箱为研究对象,根据锂电池发热特性,应用标准k-e湍流模型、D-O辐射模型,实现了集装箱内流场、温度场的数值模拟。对基准工况与优化工况进行了相关数值模拟,基准工况模拟结果表明:距离空调近端与远端出风均匀性存在较大差别,存在电池模块间温差较大情况。通过在风道内加设导流板,并进行结构调整,对原有工况进行优化,优化工况模拟结果表明:优化后流场与温度场分布更加均匀,能够有效降低电池模块间温差。

  进入21世纪,人类面临不可再生资源枯竭、环境污染严重、气候变暖等问题,储能技术的研究与发展越来越受到各国能源、交通、电力等部门的重视。对比各种储能技术,电池储能系统安装灵活、建设周期短,是现阶段较适合于工程应用的技术。而集装箱储能系统具有便于安装、占地少、移动灵活等特点,作为一种新的储能设备,越来越多的受到人们广泛重视。

  目前,制约储能系统发展的关键技术在动力电池,而电池热管理相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。良好的热管理设计是保证储能系统良好运行的关键因素,设计中主要需要保证两项热管理指标:① 保证电池表面温度处于15~35 ℃;② 保持电池间温度的一致性,温差不超过5 ℃。对于指标①可以通过加强电池表面与空气的换热实现,如增强表面对流换热系数、增大与电池接触支架等的热传导系数等;对于指标②,需要保证电池本身制造工艺的一致性,同时与周边换热的一致性以及与周边空气流动特性的一致性。

  热仿真分析能够较真实的模拟系统的热分布状况,在产品的设计阶段进行热仿真、热分析,确定产品温度的分布情况,能够有效验证热设计的合理性,进而提高产品的可靠性、缩短产品开发周期。本文利用有限元分析软件ANSYS/FLUENT对集装箱整体进行建模,通过对流场与温度场的计算,设计开发出合理的储能系统热管理设计方案。

  (2)优化工况通过在底部风道前部增加导流板,改善了前部出风量较少问题,有利于侧壁风道的出风一致性。

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