إدارة حرارية سلبية محسّنة لبطاريات السيارات الكهربائية باستخدام أنبوب حراري نابض ثلاثي الأبعاد

تقوم هذه الدراسة بتحليل أداء نظام إدارة حرارية سلبية باستخدام أنبوب حراري نابض ثلاثي الأبعاد (PHP) مصمم لبطاريات الخلية الكيسية في السيارات الكهربائية. يشير مصطلح "ثلاثي الأبعاد" إلى الترتيب المكاني المعقد للـ PHP، والذي يتميز بعدة حلقات مترابطة مرتبة في ثلاثة أبعاد لتعظيم كفاءة تبديد الحرارة وتحسين تجانس درجة الحرارة حول حزمة البطارية. يتم تفضيل خلايا البطارية الكيسية من أيون الليثيوم بشكل متزايد لحزم البطاريات المدمجة وخفيفة الوزن، ولكن إدارة توليد الحرارة الخاصة بها أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الكفاءة ومنع الفشل. تستكشف هذه الدراسة المعلمات التشغيلية لـ PHP ثلاثي الأبعاد من خلال اختبار سائلين عاملين (R134a و Opteon-SF33)، وثلاثة نسب تعبئة (30%، 50%، و80%)، وظروف مكثف متنوعة (التدفق الطبيعي والموَجَّه عند 5 °م، و20 °م، و35 °م). تم اختبار فعالية الـ PHP باستخدام دورات تفريغ البطارية المحاكية، مع مدخلات طاقة تتراوح بين 5 إلى 200 واط. تظهر النتائج أن الـ PHP ثلاثي الأبعاد يحسن بشكل ملحوظ من إدارة الحرارة في البطارية. بالإضافة إلى ذلك، يوفر Opteon-SF33، وهو مادة تبريد صديقة للبيئة، خصائص نقل حراري ممتازة، مما يجعل الـ PHP ثلاثي الأبعاد مع هذه السائلة حلاً واعدًا للتبريد السلبي لبطاريات السيارات الكهربائية.