http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
유한요소해석을 이용한 공기 터널 배터리 냉각시스템 형상 최적 설계
김찬양(C. Kim),김민수(M. Kim),홍석무(S. Hong) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
내연기관 규제 강화에 따라 EV 와 HEV 의 필요성이 증가되고 있고, 필연적으로 배터리 발열에 따른 안전성 향상도 불가피 해지고 있다. EV 에 사용되는 배터리는 충방전이 가능한 리튬이온 배터리이며, 본 논문에서는 18650 원통형 리튬 이온 배터리 셀로 이루어진 배터리 팩의 냉각 성능 확인을 위한 해석 및 실험을 수행했다. 냉각 방식은 공기 냉각 방식이며, 일반적인 공냉 방식에 Air Tunnel 을 추가했을 때의 냉각 성능을 비교 분석했다. 실험을 통해 일반 대류 상태에서 배터리 발열량 값을 확인했고, 이를 활용하여 FE 해석을 진행했다. Air Tunnel 방식은 소재에 따라 방열판의 역할을 해줄 뿐만 아니라 배터리 팩에 공기를 밀착시켜 주는 역할을 하며 동일한 풍속으로 더 효과적인 냉각 성능을 얻을 수 있다. 따라서 Air Tunnel 방식은 Tunnel 형상에 따라 냉각 효과가 달라지게 된다. Tunnel 입구의 W, H 길이를 설계 변수로 정했으며, 이를 최적 설계 해석을 통해 가장 우수한 냉각 성능을 가지는 Tunnel 형상 설계 값을 도출했다. 또한 일반 대류와 강제 대류 상태에서 Air Tunnel 의 효율을 비교하여 본 연구가 실제 Battery Pack 냉각에 활용될 수 있는지를 확인했다. 도출한 Air Tunnel 최적 설계 값을 바탕으로 실제 Air Tunnel 을 제작하여 냉각 시험을 진행했고, 이를 통해 본 연구의 타당성을 입증했다.