2.3 kW급 전기차 배터리팩용 베이퍼챔버의 위치 및 냉각률에 따른 배터리 냉각시스템의 열전달 특성에 관한 수치 해석적 연구 :Numerical Analysis of Heat Transfer Characteristics of Battery Cooling System with the Position and Cooling Rate of Vapor Chamber for 2.3 kW EV Battery Pack

성동민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 성동민 (경상국립대학교, 경상국립대학교 대학원)

지도교수: 김덕종

발행연도: 2023

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이용수54

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2023

2.3 kW급 전기차 배터리팩용 베이퍼챔버의 위치 및 냉각률에 따른 배터리 냉각시스템의 열전달 특성에 관한 수치 해석적 연구

성동민 2023.01 학위논문

2022

2.3㎾급 배터리팩 냉각시스템에 부착된 판형 히트파이프 위치 및 냉각성능에 따른 열전달 특성에 관한 해석적 연구

성동민 , 김태화 , 박상진 외 2명 한국기계가공학회지 2022.10 학술저널

2.3 kW급 전기자동차 배터리팩용 냉각 장치의 열전달 특성에 관한 해석적 연구

성동민 , 박용석 , 성홍석 외 1명 한국기계가공학회지 2022.06 학술저널

2.3㎾ 급 전기차 배터리팩용 냉각시스템에 부착된 Pad 형 Vapor Chamber 의 위치 변화가 열전달 특성에 미치는 영향

성동민 , 김태화 , 박상진 외 3명 대한기계학회 춘추학술대회 2022.04 학술대회자료

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This research designed 3 types of cooling plates in battery cooling system which is applied water cooling way and selected a cooling plate with the best cooling rate to improve stability, safety and life of battery. In addition, to solve the problem of deteriorating battery temperature uniformity by cooling only one side of battery, flat heat pipe was attached around the highest temperature part of battery temperature distribution to analyze the most appropriate position to be attached and cooling rate. Based on the above results, set 3 different positions of vapor chamber and coolant inlet temperature and flow rate to improve the battery temperature uniformity and cooling efficiency. In consequence, found out relatively best position of vapor chamber and cooling rate through by coolant of inlet temperature and volume flow rate.

#Bms #Cooling Plate #Liquid cooling #Vapor Chamber #btms

감사의 글 ⅰ
목 차 ⅱ
ABSTRACT ⅴ
Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 및 필요성 1
Ⅱ. 배터리 냉각시스템 요소 냉각장치 설계 및 해석 3
1. 수치해석 이론 및 경계조건 3
1.1 수치해석이론 3
1.2 형식별 냉각장치 제원 및 경계 조건 5
1.3 판형 히트파이프 부착 시 제원 및 경계 조건 6
1.4 베이퍼 챔버 부착 시 제원 및 경계 조건 10
2. 배터리 냉각장치의 성능실험 13
2.1 실험 장치 13
2.2 실험방법 및 조건 15
2.3 성능실험 결과 및 수치해석 결과와의 비교를 통한 신뢰성 검증 16
Ⅲ. 결과 및 고찰 18
1. 유로 형식별 냉각장치의 냉각장치 수치해석 결과 18
1.1 냉각장치 유로 형상, 냉각수 유량 및 유입온도에 의한 배터리 평균 온도 영향 18
1.2 냉각장치 유로 형상, 냉각수 유량 및 유입온도에 의한 배터리 온도 균일도 영향 20
1.3 냉각장치 유로 형상, 냉각수 유량 및 유입온도에 의한 배터리 최고· 최소 온도차 영향 22
2. 판형 히트파이프 부착 시 수치해석 결과 24
2.1 판형 히트파이프 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고 및 최소온도 영향 24
2.2 판형 히트파이프 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고·최소온도차 영향 25
2.3 판형 히트파이프 냉각률 및 위치에 의한 배터리 평균온도 영향 27
2.4 판형 히트파이프 냉각률 및 위치에 의거한 배터리 온도 균일도 영향 27
3. 베이퍼 챔버 부착 시 수치해석 결과 29
3.1 냉각수 유입온도 20℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고온도의 영향 29
3.2 냉각수 유입온도 20℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최소온도의 영향 31
3.3 냉각수 유입온도 20℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고·최소온도차의 영향 33
3.4 냉각수 유입온도 20℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 평균온도 및 온도 균일도의 영향 35
3.5 냉각수 유입온도 25℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고온도의 영향 38
3.6 냉각수 유입온도 25℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최소온도의 영향 40
3.7 냉각수 유입온도 25℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 최고·최소온도차의 영향 42
3.8 냉각수 유입온도 25℃일 때 베이퍼 챔버 냉각률 및 위치에 의한 배터리 평균온도 및 온도 균일도의 영향 44
Ⅳ. 결론 48
참고문헌 50

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