ارزیابی تجربی عملکرد مواد تغییرفازدهنده در بهبود مدیریت حرارتی یک پک باتری موتورسیکلت الکتریکی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

doi
10.48311/mme.2025.24042
چکیده

امروزه موتورسیکلت­ های الکتریکی با چالش‌های ایمنی، عملکردی و عملیاتی متعددی به‌ویژه در شرایط آب و هوایی گرم مواجه هستند. افزایش تقاضا برای مدیریت حرارتی باتری لیتیوم یونی برای جلوگیری از نگرانی­ های بالقوه ناشی از فرار حرارتی به دلیل دماهای بالا و محفظه پلاستیکی معمولی بسته باتری چالش اصلی است. این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد یک بسته باتری موتورسیکلت الکتریکی توان بالا با در نظر گرفتن سیستم خنک ­کاری برای مناطق گرمسیر می­پردازد. همچنین شش نوع سیستم مدیریت حرارتی خالص و ترکیبی شامل استفاده از مواد تغییر فاز دهنده، راد آلومینیومی، صفحه آلومینیومی و استفاده همزمان دو به دو آنها جهت خنک­ کاری باتری­ها درنظر گرفته شده است. این پژوهش با ارزیابی تجربی ترکیب مواد تغییر فازدهنده و المانهای رسانای فلزی، و تمرکز بر عملکرد در اقلیم گرمسیری، راهکاری عملی برای بهبود مدیریت حرارتی موتورسیکلت‌های الکتریکی برای اولین بار ارائه می‌دهد. نتایج این پژوهش نشان می­دهد که تمام سیستم ­ها بجز استفاده از راد آلومینیومی به خنک­ شدن بسته باتری کمک می­کنند. بهترین عملکرد مربوط به ترکیب مواد تغییر فاز دهنده و صفحه آلومینیومی است که حداکثر دما را 3/11 % نسبت به حالت بدون مدیریت حرارتی بهبود می­دهد. پس از آن ترکیب مواد تغییر فاز دهنده و راد آلومینیومی و مواد تغییر فاز دهنده است که به ترتیب 1/10 % و 5/9 % کاهش بیشینه دما را به همراه دارند. در نهایت استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در تمام حالت­ها توصیه می­شود، چرا که می­تواند دمای عملکردی باتری را 4/12 % کاهش داده و عمر آن را افزایش دهد.