Modelado de sistemas de gestión térmica en baterías para vehículos híbridos mediante el uso de nanofluidos

Abstract

[ES] La política actual internacional ha obligado a la industria automovilística a invertir en el desarrollo de vehículos electrificados. Dentro de los sistemas de propulsión eléctricos, la batería es un componente eléctrico crítico para el óptimo funcionamiento del sistema. El objetivo principal de este trabajo es estudiar nuevos sistemas de gestión térmica en baterías para vehículos híbridos. Persiguiendo la consecución de este objetivo se ha empezado por definir un sistema de gestión térmica base, para después implementarlo en un software de programación mediante modelos numéricos. Para representar el comportamiento eléctrico de la celda se optó por un modelo eléctrico equivalente, mientras que para el comportamiento térmico de la celda se optó por un modelo nodal. Asimismo, se implementó un modelo termohidráulico en el software Virtual Engine Model (VEMOD) para la simulación del circuito hidráulico de la refrigeración de la batería. Finalmente, se realizó un estudio paramétrico del impacto que tiene el uso de nanofluidos como refrigerante en el funcionamiento de la batería.

[EN] Current international policy has forced the automobile industry to invest in the development of electrified vehicles. Within electric propulsion systems, the battery is a critical electrical component for optimal system operation. The main objective of this work is to study new thermal management systems in batteries for hybrid vehicles. In order to achieve this objective, it has started by defining a base thermal management system, to later implement it in a programming software using numerical models. To represent the electrical behavior of the cell, an equivalent electrical model was chosen, while for the thermal behavior of the cell, a nodal model was chosen. Likewise, a thermohydraulic model was implemented in the Virtual Engine Model (VEMOD) software to simulate the hydraulic circuit of the battery cooling. Finally, a parametric study was carried out on the impact that the use of nanofluids as a refrigerant has on the operation of the battery.

[CA] La política actual internacional ha obligat la indústria automobilística a invertir en el desenvolupament de vehicles electrificats. Dins dels sistemes de propulsió elèctrics, la bateria és un component elèctric crític per a l'òptim funcionament de sistema. L'objectiu principal d'aquest treball és estudiar nous sistemes de gestió tèrmica en bateries per a vehicles híbrids. Perseguint la consecució d'aquest objectiu s'ha començat per definir un sistema de gestió tèrmica base, per després implementar-ho en un software de programació mitjançant models numèrics. Per representar el comportament elèctric de la cel·la es va optar per un model elèctric equivalent, mentre que per al comportament tèrmic de la cel es va optar per un model nodal. Així mateix, es va implementar un model termohidràulic en el software Virtual de cerca Model (VEMOD) per a la simulació de l'circuit hidràulic de la refrigeració de la bateria. Finalment, es va realitzar un estudi paramètric de l'impacte que té l'ús de nanofluids com a refrigerant en el funcionament de la bateria.