കുറഞ്ഞ താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ വിപണി വിഹിതം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, വാഹന നിർമ്മാതാക്കൾ ക്രമേണ പവർ ബാറ്ററികളിലേക്കും ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണത്തിലേക്കും അവരുടെ ഗവേഷണ വികസന ശ്രദ്ധ മാറ്റുകയാണ്. വൈദ്യുത ബാറ്ററിയുടെ രാസ സവിശേഷതകൾ കാരണം, വൈദ്യുത ബാറ്ററിയുടെ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് പ്രകടനത്തിലും സുരക്ഷയിലും താപനില കൂടുതൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തും. അതിനാൽ, വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ, ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ഉയർന്ന മുൻഗണനയുണ്ട്. നിലവിലുള്ള മുഖ്യധാരാ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ടെസ്‌ലയുടെ എട്ട്-വേ വാൽവ് ഹീറ്റ് പമ്പ് സിസ്റ്റം സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, പവർ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന തത്വവും താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. കോൾഡ് കാർ പവർ നഷ്ടം, ഷോർട്ട് ക്രൂയിസിംഗ് റേഞ്ച്, കുറഞ്ഞ ചാർജിംഗ് പവർ തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ വൈദ്യുത ബാറ്ററിയുടെ താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിനായുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ സ്കീം നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

പരമ്പരാഗത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുടെ സുസ്ഥിരതയില്ലായ്മയും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണവും കാരണം, വിവിധ രാജ്യങ്ങളിലെ സർക്കാരുകളും ഓട്ടോമൊബൈൽ നിർമ്മാതാക്കളും പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങളിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനം ത്വരിതപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, പ്രധാനമായും ശുദ്ധമായ വൈദ്യുതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ വികസനം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ വിപണി വിഹിതം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, പവർ ബാറ്ററികളും ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണവും ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ സാങ്കേതിക വികസന പ്രവണതയായി മാറുകയാണ്. ഇതിലും മികച്ച ഒരു പരിഹാരം കണ്ടെത്തിയില്ല. പരമ്പരാഗത ഗ്യാസോലിൻ വാഹനങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് ക്യാബിനും ബാറ്ററി പായ്ക്കും ചൂടാക്കാൻ പാഴായ ചൂട് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിൽ, എല്ലാ ചൂടാക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങളും ചൂടാക്കൽ, ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ വഴി പൂർത്തിയാക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനാൽ, വാഹനത്തിന്റെ ശേഷിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉപയോഗം എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം എന്നത് ഒരു വൈദ്യുതമായി മാറുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ് തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നമാണിത്.

ദിഇലക്ട്രിക് വാഹന താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റംവാഹനത്തിന്റെ മോട്ടോർ, ബാറ്ററി, കോക്ക്പിറ്റ് എന്നിവയുടെ താപനില നിയന്ത്രണം ഉൾപ്പെടെ, താപപ്രവാഹം കൈകാര്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് വാഹനത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളുടെ താപനില നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ബാറ്ററി സിസ്റ്റവും കോക്ക്പിറ്റും തണുപ്പിന്റെയും താപത്തിന്റെയും രണ്ട്-വഴി ക്രമീകരണം പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതേസമയം മോട്ടോർ സിസ്റ്റം താപ വിസർജ്ജനം മാത്രമേ പരിഗണിക്കേണ്ടതുള്ളൂ. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ആദ്യകാല താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും എയർ-കൂൾഡ് ഹീറ്റ് ഡിസ്സിപ്പേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളായിരുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം കോക്ക്പിറ്റിന്റെ താപനില ക്രമീകരണം സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന രൂപകൽപ്പന ലക്ഷ്യമായി എടുത്തു, കൂടാതെ മോട്ടോറിന്റെയും ബാറ്ററിയുടെയും താപനില നിയന്ത്രണം അപൂർവ്വമായി കണക്കാക്കി, പ്രവർത്തന സമയത്ത് മൂന്ന്-ഇലക്ട്രിക് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശക്തി പാഴാക്കുന്നു. ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം. മോട്ടോറിന്റെയും ബാറ്ററിയുടെയും ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, എയർ-കൂൾഡ് ഹീറ്റ് ഡിസ്സിപ്പേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് വാഹനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന താപ മാനേജ്മെന്റ് ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ലിക്വിഡ് കൂളിംഗിന്റെ യുഗത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു. ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം താപ വിസർജ്ജന കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, ബാറ്ററി ഇൻസുലേഷൻ സിസ്റ്റം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വാൽവ് ബോഡി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന് താപത്തിന്റെ ദിശ സജീവമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ മാത്രമല്ല, വാഹനത്തിനുള്ളിലെ ഊർജ്ജം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും.

ബാറ്ററിയും കോക്ക്പിറ്റും ചൂടാക്കുന്നത് പ്രധാനമായും മൂന്ന് ചൂടാക്കൽ രീതികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: താപനില ഗുണകം (PTC) തെർമിസ്റ്റർ ചൂടാക്കൽ, ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റിംഗ് ഫിലിം ചൂടാക്കൽ, ഹീറ്റ് പമ്പ് ചൂടാക്കൽ. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ പവർ ബാറ്ററിയുടെ രാസ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാരണം, തണുത്ത കാർ പവർ നഷ്ടം, ചെറിയ ക്രൂയിസിംഗ് റേഞ്ച്, കുറഞ്ഞ താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ ചാർജിംഗ് പവർ തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാകും. വിവിധ അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, ഉപയോഗ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും കുറഞ്ഞ താപനില സാഹചര്യങ്ങൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും വേണം.

ബാറ്ററി തണുപ്പിക്കൽ രീതി

വ്യത്യസ്ത താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ബാറ്ററി തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തെ മൂന്ന് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: എയർ മീഡിയം തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം, ലിക്വിഡ് മീഡിയം തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം, ഫേസ് ചേഞ്ച് മെറ്റീരിയൽ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം, എയർ മീഡിയം തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തെ സ്വാഭാവിക കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, എയർ കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. 2 തരം കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുണ്ട്.

PTC തെർമിസ്റ്റർ ഹീറ്റിംഗിന് ബാറ്ററി പായ്ക്കിന് ചുറ്റും PTC തെർമിസ്റ്റർ ഹീറ്റിംഗ് യൂണിറ്റും ഇൻസുലേറ്റിംഗ് കോട്ടിംഗും ക്രമീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. വാഹന ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ചൂടാക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, സിസ്റ്റം PTC തെർമിസ്റ്ററിനെ ഊർജ്ജസ്വലമാക്കി താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു ഫാനിലൂടെ PTC വഴി വായു വീശുന്നു (പി‌ടി‌സി കൂളന്റ് ഹീറ്റർ/പി‌ടി‌സി എയർ ഹീറ്റർ). തെർമിസ്റ്റർ ഹീറ്റിംഗ് ഫിനുകൾ അതിനെ ചൂടാക്കുകയും ഒടുവിൽ ചൂടുള്ള വായു ബാറ്ററി പായ്ക്കിലേക്ക് ഉള്ളിലേക്ക് പ്രചരിക്കാൻ നയിക്കുകയും അതുവഴി ബാറ്ററി ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.