طیب نازقلیچی - دانشیار مهندسی سیستم های انرژی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی تهران
فرشاد ترابی - دانشیار مهندسی سیستم های انرژی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی تهران
وحید اصفهانیان - استاد مهندسی مکانیک پژوهشکده خودرو سوخت و محیط زیست پردیس دانشکده فنی دانشگاه تهران تهران

شارژ سریع تر باتری های سرب-اسید از جمله چالش های مهم محققان در حوزه خودروهای الکتریکی است. افزایش ولتاژ شارژ علاوه بر کاهش زمان شارژ ممکن است سبب ناپایداری حرارتی شود. در تحقیق حاضر، پایداری حرارتی باتریهای سرب-اسید به صورت خطی تحلیل شده است. با روش مدهای نرمال در تحلیل پایداری خطی، معادله های حاکم بر اغتشاش ها استخراج شده است. معادله های به دست آمده به صورت مطلوب مساله مقدار ویژه تبدیل شده اند و ناحیه های پایدار و ناپایدار مشخص شده اند. همچنین، یک مطالعه برای افزایش ولتاژ و کاهش زمان شارژ با ثابت ماندن پایداری حرارتی انجام شده است. شبیه سازی عددی در این مطالعه با روش دینامیک سیالات محاسباتی انجام گرفته است. معادله های حاکم در تحقیق حاضر به صورت بی بعد مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین از معکوس عدد لوئیس به عنوان پارامتر مناسب کنترل محدوده پایداری استفاده شده است. نتیجه های به دست آمده از مطالعه حاضر نشان داد که تحلیل مدهای نرمال روش مناسبی برای تحلیل پایداری خطی در باتری های سرب-اسید است. مقدار بحرانی به دست آمده برای معکوس عدد لوئیس مقدار 9 است. با افزایش همزمان حجم بی بعد و ولتاژ شارژ میتوان زمان شارژ را تا 8 درصد کاهش داد در حالی که پایداری حرارتی سیستم بدون تغییر باقی ماند.

باتریهای سرب-اسید، خودروهای الکتریکی، زمان شارژ، پایداری حرارتی