പവർ ബാറ്ററി ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ മീഡിയത്തിൻ്റെ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിശകലനം

പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളുടെ പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളിൽ ഒന്ന് പവർ ബാറ്ററികളാണ്.ബാറ്ററികളുടെ ഗുണനിലവാരം ഒരു വശത്ത് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ വിലയും മറുവശത്ത് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ഡ്രൈവിംഗ് ശ്രേണിയും നിർണ്ണയിക്കുന്നു.സ്വീകാര്യതയ്ക്കും വേഗത്തിലുള്ള ദത്തെടുക്കലിനും പ്രധാന ഘടകം.

പവർ ബാറ്ററികളുടെ ഉപയോഗ സവിശേഷതകൾ, ആവശ്യകതകൾ, ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ എന്നിവ അനുസരിച്ച്, സ്വദേശത്തും വിദേശത്തുമുള്ള പവർ ബാറ്ററികളുടെ ഗവേഷണ-വികസന തരങ്ങൾ ഏകദേശം: ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികൾ, നിക്കൽ-കാഡ്മിയം ബാറ്ററികൾ, നിക്കൽ-മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് ബാറ്ററികൾ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ, ഇന്ധന സെല്ലുകൾ മുതലായവ, ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ വികസനം ഏറ്റവും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നേടുന്നു.

പവർ ബാറ്ററി ഹീറ്റ് ജനറേഷൻ സ്വഭാവം

പവർ ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളിൻ്റെ താപ സ്രോതസ്സ്, താപ ഉൽപാദന നിരക്ക്, ബാറ്ററി താപ ശേഷി, മറ്റ് അനുബന്ധ പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ ബാറ്ററിയുടെ സ്വഭാവവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ബാറ്ററി പുറത്തുവിടുന്ന താപം ബാറ്ററിയുടെ കെമിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ സ്വഭാവത്തെയും സവിശേഷതകളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം.ബാറ്ററി പ്രതികരണത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന താപ ഊർജ്ജം ബാറ്ററി പ്രതികരണം ചൂട് Qr വഴി പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും;ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ധ്രുവീകരണം ബാറ്ററിയുടെ യഥാർത്ഥ വോൾട്ടേജ് അതിൻ്റെ സന്തുലിത ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്‌സിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി ധ്രുവീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജ നഷ്ടം Qp മുഖേന പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.പ്രതികരണ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് ബാറ്ററി പ്രതിപ്രവർത്തനം തുടരുന്നതിന് പുറമേ, ചില പാർശ്വ പ്രതികരണങ്ങളും ഉണ്ട്.ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് വിഘടിപ്പിക്കലും ബാറ്ററി സ്വയം ഡിസ്‌ചാർജും ഉൾപ്പെടുന്നതാണ് സാധാരണ സൈഡ് റിയാക്ഷൻ.ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സൈഡ് റിയാക്ഷൻ ഹീറ്റ് Qs ആണ്.കൂടാതെ, ഏതൊരു ബാറ്ററിക്കും അനിവാര്യമായും പ്രതിരോധം ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്നതിനാൽ, നിലവിലെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ജൂൾ ഹീറ്റ് ക്യുജെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും.അതിനാൽ, ബാറ്ററിയുടെ മൊത്തം താപം ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ താപത്തിൻ്റെ ആകെത്തുകയാണ്: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

നിർദ്ദിഷ്ട ചാർജിംഗ് (ഡിസ്ചാർജിംഗ്) പ്രക്രിയയെ ആശ്രയിച്ച്, ബാറ്ററി താപം സൃഷ്ടിക്കാൻ കാരണമാകുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളും വ്യത്യസ്തമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, ബാറ്ററി സാധാരണയായി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, Qr ആണ് പ്രധാന ഘടകം;ബാറ്ററി ചാർജിംഗിൻ്റെ പിന്നീടുള്ള ഘട്ടത്തിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ വിഘടനം കാരണം, സൈഡ് റിയാക്ഷൻ സംഭവിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു (സൈഡ് റിയാക്ഷൻ ഹീറ്റ് Qs), ബാറ്ററി ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്യുകയും അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, പ്രധാനമായും സംഭവിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് വിഘടിപ്പിക്കലാണ്, അവിടെ Qs ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു. .ജൂൾ ഹീറ്റ് Qj വൈദ്യുതധാരയെയും പ്രതിരോധത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചാർജിംഗ് രീതി സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന് കീഴിലാണ് നടത്തുന്നത്, ഈ സമയത്ത് Qj ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, സ്റ്റാർട്ടപ്പ് സമയത്തും ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന സമയത്തും, കറൻ്റ് താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്.HEV-യെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇത് പതിനായിരക്കണക്കിന് ആമ്പിയർ മുതൽ നൂറുകണക്കിന് ആമ്പിയർ വരെയുള്ള വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.ഈ സമയത്ത്, ജൂൾ ഹീറ്റ് ക്യുജെ വളരെ വലുതാണ് കൂടാതെ ബാറ്ററി ഹീറ്റ് റിലീസിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടമായി മാറുന്നു.

തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് കൺട്രോളബിലിറ്റിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: സജീവവും നിഷ്ക്രിയവും.താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, താപ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളെ വിഭജിക്കാം: എയർ-കൂൾഡ്, ലിക്വിഡ്-കൂൾഡ്, ഫേസ്-ചേഞ്ച് താപ സംഭരണം.

താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമമായി വായു ഉപയോഗിച്ച് താപ മാനേജ്മെൻ്റ്

താപ കൈമാറ്റം മീഡിയം താപ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിലും ചെലവിലും കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമമായി വായു ഉപയോഗിക്കുന്നത് വായുവിനെ നേരിട്ട് അവതരിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്, അങ്ങനെ അത് താപ വിസർജ്ജനത്തിൻ്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന് ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളിലൂടെ ഒഴുകുന്നു.സാധാരണയായി, ഫാനുകൾ, ഇൻലെറ്റ്, ഔട്ട്ലെറ്റ് വെൻ്റിലേഷൻ, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ്.
വായു ഉപഭോഗത്തിൻ്റെ വിവിധ സ്രോതസ്സുകൾ അനുസരിച്ച്, സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപങ്ങൾ ഉണ്ട്:
1 ബാഹ്യ വായുസഞ്ചാരത്തോടുകൂടിയ നിഷ്ക്രിയ തണുപ്പിക്കൽ
2. പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെൻ്റ് എയർ വെൻ്റിലേഷനായി നിഷ്ക്രിയ തണുപ്പിക്കൽ / ചൂടാക്കൽ
3. പുറത്ത് അല്ലെങ്കിൽ പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെൻ്റ് എയർ സജീവ തണുപ്പിക്കൽ / ചൂടാക്കൽ
നിഷ്ക്രിയമായ സിസ്റ്റം ഘടന താരതമ്യേന ലളിതവും നിലവിലുള്ള പരിസ്ഥിതിയെ നേരിട്ട് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതുമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, ശൈത്യകാലത്ത് ബാറ്ററി ചൂടാക്കണമെങ്കിൽ, പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെൻ്റിലെ ചൂടുള്ള അന്തരീക്ഷം വായു ശ്വസിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.ഡ്രൈവിങ്ങിനിടെ ബാറ്ററിയുടെ ഊഷ്മാവ് കൂടുതലാകുകയും പാസഞ്ചർ കംപാർട്ട്മെൻ്റിലെ വായുവിൻ്റെ തണുപ്പിക്കൽ ഇഫക്റ്റ് നല്ലതല്ലെങ്കിൽ പുറത്തുനിന്നുള്ള തണുത്ത വായു ശ്വസിച്ച് തണുപ്പിക്കാം.

സജീവമായ സിസ്റ്റത്തിന്, ചൂടാക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ തണുപ്പിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നൽകുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക സംവിധാനം സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ ബാറ്ററി നില അനുസരിച്ച് സ്വതന്ത്രമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് വാഹനത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും ചെലവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.വ്യത്യസ്ത സിസ്റ്റങ്ങളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പ്രധാനമായും ബാറ്ററിയുടെ ഉപയോഗ ആവശ്യകതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമമായി ദ്രാവകത്തോടുകൂടിയ താപ മാനേജ്മെൻ്റ്

ഒരു മാധ്യമമായി ദ്രാവകത്തോടുകൂടിയ താപ കൈമാറ്റത്തിന്, സംവഹനത്തിൻ്റെയും താപ ചാലകത്തിൻ്റെയും രൂപത്തിൽ പരോക്ഷ ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും നടത്തുന്നതിന്, മൊഡ്യൂളിനും ദ്രാവക മാധ്യമത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു താപ കൈമാറ്റ ആശയവിനിമയം സ്ഥാപിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അതായത് വാട്ടർ ജാക്കറ്റ്.താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമം വെള്ളം, എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ അല്ലെങ്കിൽ റഫ്രിജറൻ്റ് ആകാം.വൈദ്യുതചാലകത്തിൻ്റെ ദ്രാവകത്തിൽ പോൾ കഷണം മുക്കി നേരിട്ട് ചൂട് കൈമാറ്റം നടത്തുന്നു, എന്നാൽ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ഒഴിവാക്കാൻ ഇൻസുലേഷൻ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കണം.

നിഷ്ക്രിയ ദ്രാവക തണുപ്പിക്കൽ സാധാരണയായി ലിക്വിഡ്-ആംബിയൻ്റ് എയർ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ദ്വിതീയ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചിനായി ബാറ്ററിയിലേക്ക് കൊക്കൂണുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം സജീവ തണുപ്പിക്കൽ എഞ്ചിൻ കൂളൻ്റ്-ലിക്വിഡ് മീഡിയം ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റിംഗ് / തെർമൽ ഓയിൽ ചൂടാക്കൽ പ്രാഥമിക തണുപ്പിക്കൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.പാസഞ്ചർ ക്യാബിൻ എയർ/എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് റഫ്രിജറൻ്റ്-ലിക്വിഡ് മീഡിയം ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഹീറ്റിംഗ്, പ്രൈമറി കൂളിംഗ്.
വായുവും ദ്രാവകവും ഉള്ള താപ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിന് ഫാനുകൾ, വാട്ടർ പമ്പുകൾ, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ, ഹീറ്ററുകൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ് (PTC എയർ ഹീറ്റർ), പൈപ്പ് ലൈനുകളും മറ്റ് ആക്സസറികളും ഘടനയെ വളരെ വലുതും സങ്കീർണ്ണവുമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അറേ ബാറ്ററിയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും കുറയുന്നു.
(PTC കൂളൻ്റ്ഹീറ്റർ) വാട്ടർ-കൂൾഡ് ബാറ്ററി കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം കൂളൻ്റ് (50% വെള്ളം/50% എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ) ഉപയോഗിച്ച് ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് റഫ്രിജറൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ബാറ്ററി കൂളർ വഴി ചൂട് കൈമാറുന്നു, തുടർന്ന് കണ്ടൻസറിലൂടെ പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക്.ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ജലത്തിൻ്റെ ഊഷ്മാവ് ബാറ്ററി കൂളർ താപ വിനിമയത്തിനു ശേഷം താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ എത്താൻ എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ മികച്ച പ്രവർത്തന താപനില പരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ ബാറ്ററി ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയും;സിസ്റ്റം തത്വം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.റഫ്രിജറൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: കണ്ടൻസർ, ഇലക്ട്രിക് കംപ്രസർ, ബാഷ്പീകരണം, സ്റ്റോപ്പ് വാൽവുള്ള വിപുലീകരണ വാൽവ്, ബാറ്ററി കൂളർ (സ്റ്റോപ്പ് വാൽവുള്ള വിപുലീകരണ വാൽവ്), എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് പൈപ്പുകൾ മുതലായവ;കൂളിംഗ് വാട്ടർ സർക്യൂട്ടിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:വൈദ്യുത ജല പമ്പ്, ബാറ്ററി (കൂളിംഗ് പ്ലേറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടെ), ബാറ്ററി കൂളറുകൾ, വാട്ടർ പൈപ്പുകൾ, വിപുലീകരണ ടാങ്കുകൾ, മറ്റ് ആക്സസറികൾ.