ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ പവർട്രെയിനുകളിലെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റിൻ്റെ ഒരു അവലോകനം

ഓട്ടോമോട്ടീവ് പവർ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തെർമൽ മാനേജ്‌മെൻ്റ് പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹന പവർ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപ മാനേജ്‌മെൻ്റ്, പുതിയ എനർജി വെഹിക്കിൾ പവർ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ തെർമൽ മാനേജ്‌മെൻ്റ് എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.ഇപ്പോൾ പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹന വൈദ്യുതി സംവിധാനത്തിൻ്റെ താപ മാനേജ്മെൻ്റ് വളരെ പക്വതയുള്ളതാണ്.പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹനം എഞ്ചിൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, അതിനാൽ എഞ്ചിൻ തെർമൽ മാനേജ്‌മെൻ്റ് പരമ്പരാഗത ഓട്ടോമോട്ടീവ് തെർമൽ മാനേജ്‌മെൻ്റിൻ്റെ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമാണ്.എഞ്ചിൻ്റെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റിൽ പ്രധാനമായും എഞ്ചിൻ്റെ തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം ഉൾപ്പെടുന്നു.ഉയർന്ന ലോഡ് ഓപ്പറേഷനിൽ എഞ്ചിൻ അമിതമായി ചൂടാക്കുന്നത് തടയാൻ കാർ സിസ്റ്റത്തിലെ താപത്തിൻ്റെ 30% ത്തിലധികം എഞ്ചിൻ കൂളിംഗ് സർക്യൂട്ട് പുറത്തുവിടേണ്ടതുണ്ട്.ക്യാബിൻ ചൂടാക്കാൻ എഞ്ചിൻ്റെ കൂളൻ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹനങ്ങളുടെ പവർ പ്ലാൻ്റ് പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹനങ്ങളുടെ എഞ്ചിനുകളും ട്രാൻസ്മിഷനുകളും ചേർന്നതാണ്, അതേസമയം പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ ബാറ്ററികൾ, മോട്ടോറുകൾ, ഇലക്ട്രോണിക് നിയന്ത്രണങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.രണ്ടിൻ്റെയും തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് രീതികൾ വലിയ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമായിട്ടുണ്ട്.പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ പവർ ബാറ്ററി സാധാരണ പ്രവർത്തന താപനില പരിധി 25～40℃ ആണ്.അതിനാൽ, ബാറ്ററിയുടെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റിന് അത് ഊഷ്മളമായി നിലനിർത്തുകയും അത് പിരിച്ചുവിടുകയും വേണം.അതേ സമയം, മോട്ടറിൻ്റെ താപനില വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കരുത്.മോട്ടറിൻ്റെ താപനില വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അത് മോട്ടറിൻ്റെ സേവന ജീവിതത്തെ ബാധിക്കും.അതിനാൽ, ഉപയോഗ സമയത്ത് മോട്ടോർ ആവശ്യമായ താപ വിസർജ്ജന നടപടികളും സ്വീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.ബാറ്ററിയുടെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം, മോട്ടോർ ഇലക്ട്രോണിക് കൺട്രോൾ, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം എന്നിവയെ കുറിച്ചുള്ള ഒരു ആമുഖമാണ് താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്.

പവർ ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം

പവർ ബാറ്ററിയുടെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം പ്രധാനമായും എയർ കൂളിംഗ്, ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ്, ഫേസ് ചേഞ്ച് മെറ്റീരിയൽ കൂളിംഗ്, ഹീറ്റ് പൈപ്പ് കൂളിംഗ് എന്നിങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത കൂളിംഗ് മീഡിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.വ്യത്യസ്ത തണുപ്പിക്കൽ രീതികളുടെ തത്വങ്ങളും സിസ്റ്റം ഘടനകളും തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്.

1) പവർ ബാറ്ററി എയർ കൂളിംഗ്: ബാറ്ററി പാക്കും പുറത്തെ വായുവും വായുവിൻ്റെ പ്രവാഹത്തിലൂടെ സംവഹന താപ വിനിമയം നടത്തുന്നു.എയർ കൂളിംഗ് സാധാരണയായി സ്വാഭാവിക തണുപ്പിക്കൽ, നിർബന്ധിത തണുപ്പിക്കൽ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.കാർ ഓടുമ്പോൾ പുറത്തെ വായു ബാറ്ററി പാക്കിനെ തണുപ്പിക്കുന്നതാണ് സ്വാഭാവിക തണുപ്പിക്കൽ.നിർബന്ധിത എയർ കൂളിംഗ് എന്നത് ബാറ്ററി പാക്കിന് നേരെ നിർബന്ധിത തണുപ്പിക്കുന്നതിനായി ഒരു ഫാൻ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്.കുറഞ്ഞ ചെലവും എളുപ്പത്തിലുള്ള വാണിജ്യ പ്രയോഗവുമാണ് എയർ കൂളിംഗിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ.കുറഞ്ഞ താപ വിസർജ്ജന കാര്യക്ഷമത, വലിയ സ്ഥല അധിനിവേശ അനുപാതം, ഗുരുതരമായ ശബ്ദ പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവയാണ് ദോഷങ്ങൾ.(PTC എയർ ഹീറ്റർ)

2) പവർ ബാറ്ററി ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ്: ബാറ്ററി പാക്കിൻ്റെ ചൂട് ദ്രാവകത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് കൊണ്ട് എടുത്തുകളയുന്നു.ദ്രാവകത്തിൻ്റെ പ്രത്യേക താപ ശേഷി വായുവിനേക്കാൾ വലുതായതിനാൽ, ദ്രാവക തണുപ്പിൻ്റെ തണുപ്പിക്കൽ പ്രഭാവം എയർ കൂളിംഗിനെക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ തണുപ്പിക്കൽ വേഗത എയർ കൂളിംഗിനെക്കാൾ വേഗമേറിയതാണ്, കൂടാതെ താപ വിസർജ്ജനത്തിനു ശേഷമുള്ള താപനില വിതരണം ബാറ്ററി പായ്ക്ക് താരതമ്യേന ഏകീകൃതമാണ്.അതിനാൽ, ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് വാണിജ്യപരമായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.(PTC കൂളൻ്റ് ഹീറ്റർ)

3) ഘട്ടം മാറ്റാനുള്ള സാമഗ്രികളുടെ തണുപ്പിക്കൽ: ഘട്ടം മാറ്റുന്ന മെറ്റീരിയലുകളിൽ (PhaseChangeMaterial, PCM) പാരഫിൻ, ഹൈഡ്രേറ്റഡ് ലവണങ്ങൾ, ഫാറ്റി ആസിഡുകൾ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവയ്ക്ക് ഒരു ഘട്ടം മാറ്റം സംഭവിക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ സ്വന്തം താപനില നിലനിൽക്കുമ്പോൾ വലിയ അളവിൽ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ആഗിരണം ചെയ്യാനോ പുറത്തുവിടാനോ കഴിയും. മാറ്റമില്ല.അതിനാൽ, അധിക ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കൂടാതെ PCM ഒരു വലിയ താപ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ശേഷി ഉണ്ട്, കൂടാതെ മൊബൈൽ ഫോണുകൾ പോലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ബാറ്ററി കൂളിംഗിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഓട്ടോമോട്ടീവ് പവർ ബാറ്ററികളുടെ പ്രയോഗം ഇപ്പോഴും ഗവേഷണ നിലയിലാണ്.ഘട്ടം മാറ്റുന്ന മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ താപ ചാലകതയുടെ പ്രശ്നമുണ്ട്, ഇത് ബാറ്ററിയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പിസിഎമ്മിൻ്റെ ഉപരിതലം ഉരുകാൻ കാരണമാകുന്നു, അതേസമയം മറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ ഉരുകുന്നില്ല, ഇത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപ കൈമാറ്റ പ്രകടനം കുറയ്ക്കുകയും വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള പവറിന് അനുയോജ്യമല്ല. ബാറ്ററികൾ.ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ താപ മാനേജ്മെൻ്റിനുള്ള ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള വികസന പരിഹാരമായി PCM കൂളിംഗ് മാറും.

4) ഹീറ്റ് പൈപ്പ് തണുപ്പിക്കൽ: ഘട്ടം മാറ്റുന്ന താപ കൈമാറ്റത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉപകരണമാണ് ചൂട് പൈപ്പ്.ഒരു പൂരിത പ്രവർത്തന മാധ്യമം/ദ്രാവകം (വെള്ളം, എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ അല്ലെങ്കിൽ അസെറ്റോൺ മുതലായവ) കൊണ്ട് നിറച്ച സീൽ ചെയ്ത കണ്ടെയ്നർ അല്ലെങ്കിൽ സീൽ ചെയ്ത പൈപ്പാണ് ചൂട് പൈപ്പ്.ചൂട് പൈപ്പിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം ബാഷ്പീകരണ അവസാനമാണ്, മറ്റേ അറ്റം കണ്ടൻസേഷൻ അവസാനമാണ്.ബാറ്ററി പാക്കിൻ്റെ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യാൻ മാത്രമല്ല ബാറ്ററി പാക്ക് ചൂടാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.നിലവിൽ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ പവർ ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റമാണിത്.എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഇപ്പോഴും ഗവേഷണത്തിലാണ്.

5) റഫ്രിജറൻ്റ് ഡയറക്ട് കൂളിംഗ്: ബാഷ്പീകരിക്കാനും ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യാനും R134a റഫ്രിജറൻ്റിൻ്റെയും മറ്റ് റഫ്രിജറൻ്റുകളുടെയും തത്വം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമാണ് ഡയറക്ട് കൂളിംഗ്, ബാറ്ററി ബോക്‌സ് വേഗത്തിൽ തണുപ്പിക്കുന്നതിന് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ബാഷ്പീകരണം ബാറ്ററി ബോക്സിൽ സ്ഥാപിക്കുക.നേരിട്ടുള്ള തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനത്തിന് ഉയർന്ന തണുപ്പിക്കൽ കാര്യക്ഷമതയും വലിയ തണുപ്പിക്കൽ ശേഷിയും ഉണ്ട്.