В современном транспорте с электроприводом преимущественно используются литий-ионные тяговые батареи. Достижение оптимальных выходных характеристик и длительного срока службы батарей обеспечивается поддержанием определённого температурного диапазона. Для выполнения этой задачи необходимо включать в состав батарейного блока систему термостатирования, состоящую из электрического насоса и радиаторов охлаждения батарей и рабочей жидкости. Одним из этапов разработки системы термостатирования является определение потребной напорной характеристики насоса, которая зависит от гидравлического сопротивления системы.

В качестве объекта исследования использовался модульный батарейный блок электробуса энергоемкостью 150 кВт•ч. В статье описывается поэтапный расчет гидравлического сопротивления радиатора с помощью численного моделирования в программном комплексе Ansys CFX, а также затрагиваются особенности расчета задачи движения жидкости в трубопроводе. Проводится сравнительный анализ влияния формы каналов радиаторов на гидравлическое сопротивление, на основании которого предложена оптимальная форма каналов, оказывающая меньшее сопротивление движению рабочей жидкости. Составлена математическая модель системы термостатирования батарей, с помощью которой была определена потребная характеристика насоса. Представленная модель позволяет моделировать различные схемы подключения элементов системы охлаждения батарей. В результате расчетов было установлено, что необходимо использовать параллельную схему подключения радиаторов, обеспечивающую минимальное гидравлическое сопротивление системы.

Предложенный метод расчета позволяет на стадии проектирования определять гидравлическую характеристику разрабатываемых компонентов системы охлаждения и, в дальнейшем, с помощью имитационного математического моделирования вычислять потребную характеристику насоса.

Modern electric drive transport largely uses lithium-ion battery packs. Maintaining a certain temperature range allows us to reach optimal output characteristics and long battery life. To perform this task, it is necessary to include a thermostatically controlled system in the battery pack, consisting of an electric pump and radiators to cool the batteries and fluid. One of the stages in development of a thermostatic system is to estimate the pressure head required for the pump, which depends on the hydraulic resistance of the system.

The modular battery pack of an electric bus with an energy capacity of 150 kWh was used as the object of research. The article describes the stepwise calculation of the hydraulic resistance of a radiator using numerical simulation in the software complex Ansys CFX, and also concerns the calculation features of the fluid flow in the pipe. Carries out a comparative analysis to study the influence of the radiator channel shape on the hydraulic resistance on the basis of which an optimal shape of the channels is proposed to provide less resistance for the fluid flow. A mathematical model of the thermostatically controlled system of batteries was developed to determine the required characteristic of the pump. The presented model allows simulation of various schemes to connect the elements of the cooling system of batteries. As a result of calculations it has been found that it is necessary to use a parallel scheme of radiator connection, which provides minimum hydraulic resistance of the system.

The proposed calculation method allows us to determine the hydraulic characteristics of the cooling system components at design stage and, subsequently, using the simulation, to calculate the required pump characteristic.