qy千亿球友会罗丁副教授在能源与燃料(工程技术)领域顶级期刊《Renewable Energy》上发表了题为《Enhanced energy efficiency and thermal performance of a hybrid battery thermal management system by a delay control strategy of thermoelectric coolers》的研究论文。罗丁为第一作者,陈昊教授为通讯作者,qy千亿球友会为第一署名单位和通讯单位。
该论文提出了一种相变材料(PCM)-热电冷却器(TEC)-液冷混合电池热管理系统(BTMS),以将电池保持在最佳温度范围内。同时,设计了主动和被动冷却系统的协调运行策略以适应不同电池放电倍率和环境温度,并降低能耗。此外,还开发了瞬态流-电-热多物理场耦合数值模型来评估系统的热性能。结果表明,在298.15-313.15K的环境温度和低于4C的放电倍率下,被动冷却系统可以将电池保持在最佳温度范围内。然而,当环境温度超过303.15K且放电速率超过5C时,应启动主动TEC和液体冷却。在这种极端情况下,主动和被动冷却同时运行, TEC电流为0.5A和液冷质量流速为1g/s可实现最佳系统热性能,同时实现最低能耗1439.33J,最低的电池温差和最高温度分别为2.52 K和321.07K。随着delay2策略的实施,单个TEC和液冷的功耗分别进一步降低至177.1J和9.8J,而温差和最高温度略微增加到2.61K和323.15K。本研究为混合BTMS提供了新的设计理念和控制策略。

混合BTMS示意图

(a)不同放电倍率和环境温度下的最高电池温度和(b)最大电池温差

不同环境温度下,TEC输入电流系统热性能的影响(a)最高温度;(b)最大温差

不同质量流速下,(a)TEC的输入功率和(b)TEC和液体冷却的能耗

在所提出的冷却策略下,系统的热性能
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论文信息: Luo D, Jiang L, Chen H, Ma Y, Zhang P, Chen Z, et al. Enhanced energy efficiency and thermal performance of a hybrid battery thermal management system by a delay control strategy of thermoelectric coolers. Renewable Energy. 2025;253:123607.
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.123607
(供图供稿:罗丁 审核:耿莉敏 倪凤英 网络编辑:韩啸)