Diseño de circuito bombeo capilar para enfriamiento pasivo de baterías de litio para autos eléctricos

Sojos Peralta, Kleber Douglas; Game Yanez, Jorge Elías

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Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
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dc.contributor.advisor	Almeida Pazmiño, Gonzalo, Director
dc.contributor.author	Sojos Peralta, Kleber Douglas
dc.contributor.author	Game Yanez, Jorge Elías
dc.creator	ESPOL.FIMCP
dc.date.accessioned	2024-03-21T14:26:40Z
dc.date.available	2024-03-21T14:26:40Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier.citation	Sojos Peralta, K. D. y Game Yanez, J. E. (2023). Diseño de circuito bombeo capilar para enfriamiento pasivo de baterías de litio para autos eléctricos. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/60819
dc.description	El creciente desarrollo de la tecnología de baterías para vehículos eléctricos enfrenta desafíos significativos, siendo la densidad energética, la duración de las baterías, vida útil y seguridad uno de los mayores obstáculos. Este proyecto presenta como solución el diseño de un circuito de bombeo capilar para enfriamiento pasivo de baterías de litio para autos eléctricos. El proceso de diseño comenzó eligiendo los componentes y materiales clave, destacando entre ellos el evaporador capilar, el condensador y el reservorio de compensación. Para el modelado del circuito de bombeo se utilizó Matlab, mientras que el diseño del evaporador capilar se realizó utilizando el método de volúmenes finitos en el programa Ansys CFD. Los resultados demostraron que el circuito es capaz de operar eficientemente sin necesidad de componentes activos adicionales y, lo más importante, mantiene la temperatura de la batería dentro de límites seguros, entre 30? y 36?. Se concluyo en base a resultados obtenidos que el sistema es un diseño compacto, sencillo y adaptable que cumple con los objetivos de diseño para la regulación térmica de baterías. Este trabajo se estructura en cuatro secciones principales. El primer capítulo introduce la justificación del proyecto, define los objetivos y establece el marco teórico, abarcando las teorías y referencias fundamentales. En el segundo capítulo, se detalla la metodología adoptada, incluyendo el diseño conceptual, la elección de componentes y materiales, culminando con el diseño en detalle de la solución de gestión térmica seleccionada. El tercer capítulo se enfoca en presentar y comparar los resultados obtenidos de los modelos desarrollados en Ansys y Matlab para el circuito. Finalmente, el cuarto capítulo sintetiza los resultados alcanzados, demostrando cómo se cumplieron los objetivos planteados y sugiere direcciones para futuras investigaciones en el área Palabras Clave: gestión térmica, evaporador capilar, CPL, ANSYS y Matlab
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	109 página
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL.FIMCP
dc.rights	openAccess
dc.subject	Gestión térmica
dc.subject	Evaporador capilar
dc.subject	CPL
dc.subject	ANSYS
dc.subject	Matlab
dc.title	Diseño de circuito bombeo capilar para enfriamiento pasivo de baterías de litio para autos eléctricos
dc.type	Ingenieros en mecánica
dc.identifier.codigoespol	T-114280
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2402
dc.description.abstractenglish	The growing development of battery technology for electric vehicles faces significant challenges, with energy density, battery life, durability, and safety being some of the biggest obstacles. This project presents as a solution the design of a capillary pumping circuit for passive cooling of lithium batteries for electric cars. The design process began by choosing key components and materials, highlighting among them the capillary evaporator, the condenser, and the compensation reservoir. Matlab was used for modeling the pumping circuit, while the design of the capillary evaporator was carried out using the finite volume method with Ansys software. The results demonstrated that the circuit is capable of operating efficiently without the need for additional active components and, most importantly, keeps the battery temperature within safe limits, between 30? and 36?. The results concluded with a compact, simple, and adaptable design that meets the objectives of thermal regulation of batteries. This work is structured into four main sections. The first chapter introduces the justification for the project, defines the objectives, and establishes the theoretical framework, covering fundamental theories and references. The second chapter details the adopted methodology, including conceptual design, choice of components and materials, culminating in the detailed design of the selected thermal management solution. The third chapter focuses on presenting and comparing the results obtained from the models developed in Ansys and Matlab for the circuit. Finally, the fourth chapter synthesizes the achieved results, demonstrating how the proposed objectives were met and suggests directions for future research in the area. Palabras Clave: thermal management, capillary evaporator, CPL, ANSYS and Matlab