基于电池箱体开孔的储能电池系统精细化热设计优化研究

针对当前储能电池系统热管理仿真研究存在忽略电池堆内部结构对热性能影响的问题,本文引入了精细化热设计理念,提出了一种基于电池箱体开孔的温度均匀性调配方法,并借助计算流体力学(CFD)仿真模拟方法,系统考虑了开孔数量和大小对电池热性能的影响,并从中筛选出优化的电池盒设计方案。研究结果表明,在针对单个电池盒的优化中,相较于在上壁面开孔,通过在侧壁开孔能够获得更为优越的性能。这一优势在于,单个电池的温差从过去的6.01 K降低至3.68 K,降幅达28.2%,从而充分满足了电池的散热需求。进一步地,在整个电池堆层面,通过在侧壁开孔的方式,得以将单列电池架内的最大温差从7.66 K减少至4.32 K,大幅度提升了43.6%。该研究结果在电池堆外风管与电池箱内部结构方面进行了耦合热求解,为未来储能电池系统的热管理策略提供了有益的参考。