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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김찬양 (공주대학교, 공주대학교 일반대학원)

지도교수
홍석무
발행연도
2021
저작권
공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수18

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

유한요소해석을 이용한 공기 터널 배터리 냉각시스템 형상 최적 설계
김찬양 ,  김민수 ,  홍석무 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2021.11 학술대회자료
공기터널을 적용한 배터리 냉각시스템 파라미터 최적화
김찬양 미래융합공학과 2021.01 학위논문

초록· 키워드

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With the decline of combustion engines and rise in the demand for EVs and HEVs, safety requirements regarding batteries and their heat generation are bound to become tighter. The batteries of EVs are rechargeable Li-ion batteries. In this paper, cooling systems for battery packs consisting of cylindrical battery cells are investigated experimentally and numerically. The caloric value of the battery was determined experimentally under natural convection conditions. The value was then applied to FE analysis. The cooling of the battery happens through air. 3 different configurations are compared here: a battery pack (1) without a cooling system, (2) with a conventional cooling system, (3) with an air tunnel. The air tunnel allows direct contact between air and battery pack and provides uniform heat exchange at the surface. Owing to its large surface, it further serves as a radiator panel. The even wind flow in the air tunnel increases the efficiency of the air tunnel. Optimization of the air tunnel’s width W and height H was performed to increase the cooling effect further. The cooling efficiencies of air tunnels with natural and forced convection were compared. Results demonstrated the high performance of the optimized battery pack. Finally, an actual air tunnel with the optimized dimensions was manufactured. As a result, the test proved that the validity of the analysis method and the cooling performance used in this test were improved by 29%.
#Air Cooling System #Air Tunnel #Battery Pack #CFD

목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구배경 1
1) 연구 배경 1
2) 배터리 발열 이슈 2
3) 배터리 냉각 시스템 3
2. 사전 연구 4
3. Air Channel 5
Ⅱ. 연구 방법 7
1. 배터리 발열량 시험 및 결과 7
1) 발열 시험 7
2) 발열 시험 결과 7
2. 배터리 해석 모델링 11
1) 발열량 해석 11
2) 배터리 냉각 해석 13
Ⅲ. Air Channel 최적 설계 16
1. CFD 해석 결과 16
2. 최적 설계 시험 22
3. 해석과 실험 비교 및 고찰 24
Ⅳ. 결론 26
Ⅴ. 참고문헌 (Reference) 27

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