相变材料和液冷结合的锂离子电池热管理性能优化

相变材料因其良好的控温能力在电池热管理中得到了广泛的研究,但在高温环境和高放电倍率下,单纯依靠相变材料很难满足热管理的要求。设计了相变材料和冷却板混合的电池热管理方式并对其进行数值模拟,与采用纯相变冷却进行了对比。分析了电池间距、冷却液入口速度对电池最高温度以及相变材料液化率的影响,并对充放电循环过程进行了探究。结果表明,在高温和高放电工况下,液冷的引入解决了因相变材料完全液化导致的电池温度恶化和中间电池热量累积的问题。相比于纯相变冷却,当冷却液速度为0.5 m/s时,混合冷却可将电池的间距减小至3 mm,继续增大冷却液的速度对热管理性能提升较小。同时,液冷板的加入可以减少首次充放电循环对后续循环过程的影响,增加电池的使用寿命。     

基于流固热耦合的中心回转 流道液冷板散热性能研究

为研究不同流道结构设计对液冷板散热性能、均温性能以及能耗的影响,采用计算流体动力学流固热耦合数值计算方法分析了液冷板结构参数对电动汽车某液冷单元散热性能的影响.结果表明:中心流道宽度由6 mm增加至31 mm,导热垫表面最大温差降低19.4％,流阻增加14.6％,当采用流道宽度从中间到两侧递减的设计方式,可以改善其散热均温性能且能耗在可接受范围内.流道深度由5 mm减小至2 mm,表面最大温差降低36.7％,流阻增大了3.3倍,减小流道深度能显著改善散热均温性能,同时会显著增加能耗.添加强化传热结构和在某些工况下改变进出水口位置能改善散热均温性能,同时也会增大流阻和能耗.研究结果可为液冷板的结构设计提供参考,从而改善电池模组的散热性能.     

高热流密度电子设备液冷技术研究进展

电子设备的热流密度随着设备本身的小型化与高性能需求的不断提高而呈现出越来越大的趋势。较低的散热能力使得风冷技术很难应用到未来电子设备高热流密度的散热。目前电子设备散热技术的研究热点是液冷技术,主要得益于液冷具有流动性强、换热系数高等优势。本文概括介绍了可用于电子设备散热的几种液冷技术,其中重点介绍了微通道冷却、喷雾冷却、射流冷却和浸没式冷却技术,并对每种液冷技术的工作原理以及目前的研究进展进行了介绍和分析。最后探讨了未来液冷技术的发展方向,指出了液冷技术有待深化研究方向上存在的问题,提出了进一步深入研究液冷技术的详细建议。     

人体降温装置的研制

在高温环境下,人的生理功能尤其是体温调节、水盐代谢、血液循环等功能都会出现异常改变。如果温度超出人体承受范围,并且没有采取有效的控制措施,在这种高温环境下,对人的身体健康和正常工作都造成巨大的影响,严重的甚至导致猝死。而如何在没有空调或者其它制冷设备的条件下,利用人体降温装置降低温度,成为了各国科研人员都在研制的焦点。本文主要通过对循环式人体降温装置和新型的人体降温系统—液冷式降温背心这两种人体降温装置进行介绍,阐释它们的基本原理和方法,并进行总结,突出它们的特点。     

中间注液冷却循环系统的Yong分析

运用Yong理论建立了中间注液冷却循环系统Yong分析模型，分析了该系统的薄弱环节和改进方法，指出了系统存在一个Yong效率最大的最佳中间温度。     

电子芯片液体冷却技术研究进展

随着电子芯片发热量不断上升,传统的风冷方案已不能满足芯片日益增长的散热要求,着重介绍了芯片液体冷却技术中液体喷射冷却、微通道液体冷却和宏观水冷管路冷却三种冷却方式的研究进展。从理论研究、实验研究、数值模拟和实际应用等方面对其进行了详细的分析,并在此基础上介绍了一些芯片液冷的新技术,对芯片液冷的发展也提出了一些建议,以满足芯片冷却的要求。     

基于液冷的锂离子电池组热均衡性研究

为了改善车用锂电池模组在高温高倍率工况下的热均衡性,根据圆柱形锂电池的传热特性,建立了18650锂电池单体的三维热模型,并完成40 °C环境自然对流下的热特性仿真,并通过温升试验验证了生热模型的可靠性. 在此基础之上,针对某型纯电动汽车的动力电池组,提出了一种夹套式电池模组冷却系统,利用Fluent研究了40 °C环境下冷却液流量、冷却液温度和放电倍率对电池组散热均衡性的影响. 结果表明:增加冷却液流量可以有效降低电池组最高温度、最大温差及电池自身温差,改善电池间的温度均匀性;但当入口流量增至0.03 kg/s后,对电池组散热性能的改善效果十分有限;降低冷却液温度后,电池组最高温度下降,但电池组最大温差与单体电池间温差不断上升,单体电池自身最大温差略有降低;当放电倍率增大时,电池组最高温度与最大温差均不断上升,单体电池间温差以及电池自身温差显著增大,电池组热均衡性变差.      

一种新型芯片冷却构思的实验研究——利用蒸汽压缩空调系统降低计算机机箱环境温度以冷却芯片

提出通过降低计算机机箱内整体冷却空气温度达到热管理．类似日常生活用的普通空调，提出一种整体式中尺度空调系统来调节计算机内温度，并在实验原型上做了大量概念性的实验．结果表明，计算机机箱内环境空气温度可以从54．7℃降低到32．7℃．说明此种方法可以在不改变计算机任何部件的情况下大大提高计算机系统的冷却效果，为热管理设计的这一特定中尺度空调机非常经济且易操作，在计算机产业上将会得到广泛的应用．如同空调系统的末端一样，此整体式空调机可同时拥有多个蒸发器以带走多个发热元件产生的热量；蒸发器还可以直接扣在中央处理器（CPU）和显卡等芯片的表面以冷却芯片．本文提出的主动冷却系统在调节局部热环境时可灵活调整．例如如果空气冷却系统中有两个蒸发器时，就可用一个冷却机箱内环境温度，另一个直接扣在CPU上．本文提供的概念有望为个人笔记本电脑、台式机和大型计算机提供一种高效的冷却方法，也可应用在其他产热率较高的很多场合．     

平面热管与液冷作用下锂离子电池热管理系统散热特性

锂离子电池的工作温度需要保持在合适的范围内,才能获得更好的性能和更长的使用寿命。本文提出了一种平面热管与液冷相结合的锂离子电池热管理系统,通过搭建的锂离子电池发热功率测试平台确定不同放电倍率下单体电池的发热功率,建立热管理系统三维有限元模型,分析不同放电倍率、冷却液流量及冷却液流动方向对散热性能的影响。结果表明,在3 C放电倍率下,最高温度可以控制在50 ℃以下。与相同进液方向相比,不同进液方向下电池包最大温差降低了17.30%。     

液冷式内燃机水箱防腐抗冻液的研制

章介绍了一种液冷式内燃机用水箱抗冻液的复配技术，并进行了性能与应用试验．