A mobile thermal battery and thermal energy storage enhancement

Yilbaş, Bekir Sami; Anwar, M. Khalil; Shuja, S.Z.

doi:10.1080/10407782.2016.1139914

“…There are various papers in the open literature available for battery thermal modeling, using different approaches such as artificial neural network [21][22][23], finite element model (FEM) [24,25], lumped parameter model (LPM) [6], linear parameter varying (LPV) model [26], partial differential equation (PDE) model [27], and computational fluid dynamics (CFD) model [8,16,[28][29][30][31][32][33]. A liquid cooling system with two cold plates placed one on the top and the other at the bottom of the battery removes heat generated within the lithium-ion battery using a metal thin-wall structure with several channels.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical modeling and experimental investigation of a prismatic battery subjected to water cooling

Panchal

¹

,

Khasow

²

,

Dinçer

³

et al. 2017

Numerical Heat Transfer, Part A: Applications

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In this paper, a numerical model using ANSYS Fluent for a minichannel cold plate is developed for water-cooled LiFePO 4 battery. The temperature and velocity distributions are investigated using experimental and computational approach at different C-rates and boundary conditions (BCs). In this regard, a battery thermal management system (BTMS) with water cooling is designed and developed for a pouch-type LiFePO 4 battery using dual cold plates placed one on top and the other at the bottom of a battery. For these tasks, the battery is discharged at high discharge rates of 3C (60 A) and 4C (80 A) and with various BCs of 5°C, 15°C, and 25°C with water cooling in order to provide quantitative data regarding the thermal behavior of lithium-ion batteries. Computationally, a high-fidelity computational fluid dynamics (CFD) model was also developed for a minichannel cold plate, and the simulated data are then validated with the experimental data for temperature profiles. The present results show that increased discharge rates (between 3C and 4C) and increased operating temperature or bath temperature (between 5°C, 15°C, and 25°C) result in increased temperature at cold plates as experimentally measured. Furthermore, the sensors nearest the electrodes (anode and cathode) measured the higher temperatures than the sensors located at the center of the battery surface.

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“…Sobre una base científica, el proyecto inicia con el planteamiento de la captación de la radiación solar sobre el sumidero; es decir, identificando la forma más eficiente con la cual la energía de la onda electromagnética es captada y transferida al sumidero. Los esquemas existentes van desde un colector plano, hasta sistemas esféricos o cilíndricos que requieren menor inversión (Goswami et al, 2013); sin embargo, las temperaturas no son tan altas como en sistemas móviles como la concentración solar, aunque la inversión es mayor, si se instala una instrumentación y un seguidor solar (Yilbas et al, 2016). Estos autores exponen las condiciones en las cuales el sol incrementa la temperatura de la superficie, aunque este es solo un factor, por lo que se debe considerar al sumidero, como un volumen de control, incluyendo accesorios, cuerpo y sustancia.…”

Section: Desarrollounclassified

Las ciencias ambientales y su avance sin fronteras durante la pandemia

Delgado¹,

Martínez²,

Ponce³

et al. 2022

0

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Este libro aborda las temáticas enmarcadas en: Diagnóstico y remediación ambiental, Gestión ambiental, Salud, seguridad y responsabilidad ambiental, Energías renovables, Ordenamiento territorial y gestión del riesgo, por tanto da a conocer los avances que se ha gestado en relación con las ciencias ambientales en diferentes zonas del país y América Latina, como parte fundamental de la divulgación del conocimiento entre docentes, estudiantes y la comunidad en general.

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“…Sobre una base científica, el proyecto inicia con el planteamiento de la captación de la radiación solar sobre el sumidero; es decir, identificando la forma más eficiente con la cual la energía de la onda electromagnética es captada y transferida al sumidero. Los esquemas existentes van desde un colector plano, hasta sistemas esféricos o cilíndricos que requieren menor inversión (Goswami et al, 2013); sin embargo, las temperaturas no son tan altas como en sistemas móviles como la concentración solar, aunque la inversión es mayor, si se instala una instrumentación y un seguidor solar (Yilbas et al, 2016). Estos autores exponen las condiciones en las cuales el sol incrementa la temperatura de la superficie, aunque este es solo un factor, por lo que se debe considerar al sumidero, como un volumen de control, incluyendo accesorios, cuerpo y sustancia.…”

Section: Desarrollounclassified

Almacenamiento de energía solar en sumideros térmicos

Galicia¹

2022

Las Ciencias Ambientales Y Su Avance Sin Fronteras Durante La Pandemia

0

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En la actualidad, se está estudiando diferentes formas de mantener la continuidad de las fuentes renovables a través pilas eléctricas; sin embargo, por su costo y huella de carbón, todavía no se alcanza la rentabilidad necesaria. Considerando la problemática que representa almacenar energía en baterías, en el presente trabajo se analiza el comportamiento térmico de cuatro diferentes sustancias, para el almacenamiento de energía solar en sumideros de calor, a través de calentamiento en un concentrador de tipo parabólico. Las sales fueron llevadas a su temperatura máxima, acorde con la radiación solar promedio de 980 Wtts/m2. Se describió el enfriamiento térmico, en función del tiempo y las condiciones ambientales, obteniéndose que, el carbonato de sodio resulta con un tiempo de almacenamiento de seis horas 28 minutos, a un rango de temperaturas de entre 77.5 °C y 112.4 °C, mientras el sulfato de sodio resultó con un tiempo menor de cuatro horas 07 minutos, a un rango de, entre 80.9 a 119 °C. De esta forma, existe la posibilidad de utilizar estos materiales en sumideros de calor para sistemas térmicos que requieran un respaldo o ahorro de energía, manteniendo la continuidad de los procesos.

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A mobile thermal battery and thermal energy storage enhancement

Cited by 6 publications

References 13 publications

Numerical modeling and experimental investigation of a prismatic battery subjected to water cooling

Numerical modeling and experimental investigation of a prismatic battery subjected to water cooling

Las ciencias ambientales y su avance sin fronteras durante la pandemia

Almacenamiento de energía solar en sumideros térmicos

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