Un Análisis Térmico Numérico de un Paquete de Baterías en una Aplicación de Motocicleta Eléctrica
Autores: Shahjalal, Mohammad; Shams, Tamanna; Hossain, Sadat Bin; Roy, Probir Kumar; Jion, Arafat Alam; Ahsan, Mominul; Chowdhury, Jahedul Islam; Ahmed, Md Rishad; Alam, Syed Bahauddin; Haider, Julfikar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Análisis Térmico Numérico de un Paquete de Baterías en una Aplicación de Motocicleta Eléctrica
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Motos eléctricas
Refrigeración de baterías
Diseño térmico
Cobre
Aluminio
Sistema de refrigeración líquida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, las motocicletas eléctricas (e-motocicletas) enfrentan múltiples desafíos de seguridad, funcionalidad y operación, particularmente en condiciones climáticas cálidas. Uno de ellos es la creciente demanda de un enfriamiento eficiente de la batería para evitar posibles problemas de estabilidad térmica debido a temperaturas extremas y la envoltura de plástico convencional del paquete de baterías. Un diseño térmico confiable y eficiente se puede formular al alojar la batería dentro de una carcasa adecuada, respaldada por una configuración de enfriamiento. El diseño propuesto incluye una carcasa para el paquete de baterías hecha de materiales altamente conductores, como cobre (Cu) y aluminio (Al), con un sistema de enfriamiento líquido adecuado. Este estudio propone primero una estructura de enfriamiento encapsulada para la batería de la e-motocicleta y se llevan a cabo estudios numéricos para un paquete de baterías de 72 V y 42 Ah para diferentes temperaturas ambientales, materiales de la carcasa, tasas de descarga, tipos de refrigerantes y temperaturas de refrigerante. Los resultados revelan que se puede alcanzar hasta 53 grados C solo con el material de la carcasa de batería de Cu. Una mayor reducción de temperatura es posible con la ayuda de un sistema de enfriamiento líquido, y en este caso, con el uso de una temperatura de refrigerante de 20 grados C, la temperatura de la batería se puede mantener dentro de 28 grados C. El análisis también sugiere que el sistema de enfriamiento propuesto puede mantener una temperatura de batería segura hasta una tasa de 5 degreesC. El diseño también fue validado para diferentes escenarios de conducción acelerada. El diseño conceptual propuesto podría ser aprovechado en el enfriamiento de baterías de e-motocicletas en el futuro para una óptima estabilidad térmica.
Descripción
Hoy en día, las motocicletas eléctricas (e-motocicletas) enfrentan múltiples desafíos de seguridad, funcionalidad y operación, particularmente en condiciones climáticas cálidas. Uno de ellos es la creciente demanda de un enfriamiento eficiente de la batería para evitar posibles problemas de estabilidad térmica debido a temperaturas extremas y la envoltura de plástico convencional del paquete de baterías. Un diseño térmico confiable y eficiente se puede formular al alojar la batería dentro de una carcasa adecuada, respaldada por una configuración de enfriamiento. El diseño propuesto incluye una carcasa para el paquete de baterías hecha de materiales altamente conductores, como cobre (Cu) y aluminio (Al), con un sistema de enfriamiento líquido adecuado. Este estudio propone primero una estructura de enfriamiento encapsulada para la batería de la e-motocicleta y se llevan a cabo estudios numéricos para un paquete de baterías de 72 V y 42 Ah para diferentes temperaturas ambientales, materiales de la carcasa, tasas de descarga, tipos de refrigerantes y temperaturas de refrigerante. Los resultados revelan que se puede alcanzar hasta 53 grados C solo con el material de la carcasa de batería de Cu. Una mayor reducción de temperatura es posible con la ayuda de un sistema de enfriamiento líquido, y en este caso, con el uso de una temperatura de refrigerante de 20 grados C, la temperatura de la batería se puede mantener dentro de 28 grados C. El análisis también sugiere que el sistema de enfriamiento propuesto puede mantener una temperatura de batería segura hasta una tasa de 5 degreesC. El diseño también fue validado para diferentes escenarios de conducción acelerada. El diseño conceptual propuesto podría ser aprovechado en el enfriamiento de baterías de e-motocicletas en el futuro para una óptima estabilidad térmica.