Das Funktionsprinzip der von den Forschern entwickelten Verbundwerkstoffe basiert auf einer natürlichen Methode
Designsystem für Kühlsystemebeschrieben von Wissenschaftlern in einem Artikel, der in der Zeitschrift Composites Part B: Engineering veröffentlicht wurde. Die Technologie hilft bei der Auswahl des besten Musters, der besten Größe und Anzahl der mikrovaskulären Kanäle, um Wärme schnell aus den Batterien abzuleiten, und optimiert das Design für einen effizienten Kühlmittelfluss durch die Kanäle.
„Diese Verbundwerkstoffe fungieren als WärmesenkeAuto mit Verbrennungsmotor. Das Kühlmittel nimmt Wärme auf und führt sie aus dem Batterieverbund ab, während es durch das Netzwerk von Mikrokanälen wandert“, sagte EurekAlert! Ahmad Najafi, einer der Autoren der Studie.
Bild: Drexel University
Im Prozess der strukturellen Optimierung der BatterieIngenieure berücksichtigen mehrere Designparameter, wie die Dicke und Richtung der Fasern in jeder Kohlefaserschicht, den Volumenanteil der Fasern in den aktiven Materialien und die Anzahl der mikrovaskulären Verbundplatten, die für das Wärmemanagement erforderlich sind.
Für jede Kombination messen die Forscherdie Steifigkeit jedes strukturellen Verbundlaminats, das die Batterie kühlt, um sicherzustellen, dass sie die Standards für die strukturelle Integrität des Fahrzeugs erfüllen. Anschließend simulieren sie den Energieverbrauch des Fahrzeugs bei verschiedenen Geschwindigkeiten über einen Zeitraum von mehreren Minuten, während sie die Batterietemperatur und die prognostizierte Reichweite des Fahrzeugs aufzeichnen.
Die Forscher stellen fest, dass die PlatzierungStrukturbatterien zwischen Schichten kühlender mikrovaskulärer Verbundstoffe können ihre Temperatur während des Gebrauchs stabilisieren und den Zeit- und Leistungsbereich, in dem sie arbeiten, erhöhen. Für das Tesla Model S durchgeführte Simulationen zeigten eine um 23 % höhere Reichweite dieses Elektrofahrzeugs mit dem neuen Kühlsystem.
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