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作者:金志浩;陈超;袁冶;陈艺帆;
单位:沈阳化工大学机械与动力工程学院;
摘要:为提高锂电池的工作效率,减小能耗,设计了一款双进口并联蛇形微流道液冷板。为获得流道的最佳设计参数,采用数值模拟的方法研究流道宽、出口宽、流道高、入口流速对液冷板冷却性能和液冷剂压降性能的影响。为提高电池模型的模拟精度,通过最小二乘法获得电池内阻随电荷容量Q变化的拟合公式,使用Fluent中的udf(用户自定义函数)加载到模型。通过BP神经网络训练建立设计参数和优化目标之间的代理模型,结合NSGA-Ⅱ(非支配遗传算法)对该模型进行多目标优化计算,获得三维Pareto前沿解集。结果表明:最优解结果与优化前的结构相比,在电池2C放电时也能将温度控制在303.79 K以内,最高温度T_(max)下降1.14 K,最大温差ΔT_(max)下降0.65 K,液冷剂压降Δp下降14%。表明结合遗传算法优化的双进口并联蛇形微流道液冷板能够有效降低流阻能耗,并且在高倍率放电下保持电池温度均匀性。
关键词:锂电池;;热管理;;液冷;;多目标优化
基金资助:国家自然科学基金委新疆联合基金资助项目(U190310)