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题名堆叠式车载超级电容器热管理方式分析
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作者
唐盼春
严嵘
张灿
孙泽
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机构
国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心
华东理工大学化工学院
国家车用超级电容器系统工程技术研究中心
上海润通电动车技术有限公司
青海民族大学化学化工学院
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期483-491,共9页
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基金
国家车用超级电容器系统工程技术研究中心开放课题:“车用高能量超级电容单体/模块电-热耦合计算模型开发”(2021NUSV002),“车用高能量超级电容标准箱/系统热-流耦合计算模型开发”(2022NUSV001)
上海市“科技创新行动计划”科技支撑碳达峰碳中和专项项目“适用于智能网联充电机器人的超级电容器关键技术研究”(21DZ1208501)。
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文摘
本研究使用COMSOL Multiphysics 6.0软件对堆叠式车载超级电容器建立了有限元模型,并且针对空冷和液冷两种不同的热管理方式分别建立了热模型以对比其热管理效果。首先,在相同的参数变化范围内,分别研究了空冷和液冷两种方式的超级电容器的最高温度与换热介质的初始温度、在入口处的流速以及超级电容器模组的发热功率之间的关系。结果表明,换热介质的初始温度越高,超级电容器的发热功率越大,则超级电容器的最高温度越高,而换热介质在入口处的平均流速越大,则超级电容器的最高温度越低,且存在一个临界流速1.5m/s,超过该临界值之后,二者的相关性将大大减弱。此外,基于参数化研究结果,设定相同的操作参数,深入分析了这两种热管理方式的换热过程,解释了本研究中空冷和液冷在高度方向上温度梯度方向相反的现象,并从最高温度与温差、温度分布和换热时间三个方面对比了二者的热管理效果。结果表明,液冷超级电容器的最高温度更低,温差很小,温度分布十分均匀,且换热时间远少于空冷超级电容器,热管理效果更好。
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关键词
堆叠式超级电容器
热管理
热模型
空冷
液冷
热流耦合
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Keywords
stacked supercapacitor
thermal management
thermal model
air cooling
liquid cooling
heat flow coupling
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分类号
TM53
[电气工程—电器]
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