ബാറ്ററി സിസ്റ്റങ്ങൾക്കുള്ള താപ മാനേജ്മെന്റ് സൊല്യൂഷനുകൾ

പവർ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനം, ആയുസ്സ്, സുരക്ഷ എന്നിവയിൽ താപനില ഘടകം നിർണായക സ്വാധീനം ചെലുത്തുമെന്നതിൽ സംശയമില്ല. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, മികച്ച പവർ ഔട്ട്‌പുട്ടും ഇൻപുട്ടും, ലഭ്യമായ പരമാവധി ഊർജ്ജവും, ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ സൈക്കിൾ ലൈഫും (കുറഞ്ഞ താപനില സംഭരണം ബാറ്ററിയുടെ കലണ്ടർ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമെങ്കിലും, ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ കുറഞ്ഞ താപനില സംഭരണം പരിശീലിക്കുന്നത് അർത്ഥശൂന്യമാണ്, കൂടാതെ ബാറ്ററികൾ ഇക്കാര്യത്തിൽ ആളുകളുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്) നേടുന്നതിന് ബാറ്ററി സിസ്റ്റം 15~35℃ പരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

നിലവിൽ, പവർ ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിന്റെ താപ മാനേജ്‌മെന്റിനെ പ്രധാനമായും നാല് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം, പ്രകൃതിദത്ത തണുപ്പിക്കൽ, വായു തണുപ്പിക്കൽ, ദ്രാവക തണുപ്പിക്കൽ, നേരിട്ടുള്ള തണുപ്പിക്കൽ. അവയിൽ, പ്രകൃതിദത്ത തണുപ്പിക്കൽ ഒരു നിഷ്ക്രിയ താപ മാനേജ്‌മെന്റ് രീതിയാണ്, അതേസമയം വായു തണുപ്പിക്കൽ, ദ്രാവക തണുപ്പിക്കൽ, നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാര എന്നിവ സജീവമാണ്. ഈ മൂന്നിനും ഇടയിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം താപ വിനിമയ മാധ്യമത്തിലെ വ്യത്യാസമാണ്.

· പ്രകൃതിദത്ത തണുപ്പിക്കൽ
താപ വിനിമയത്തിനായി സൗജന്യ കൂളിംഗിന് അധിക ഉപകരണങ്ങളൊന്നുമില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, ക്വിൻ, ടാങ്, സോങ്, ഇ6, ടെങ്ഷി, എൽഎഫ്‌പി സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് മോഡലുകൾ എന്നിവയിൽ ബിവൈഡി സ്വാഭാവിക കൂളിംഗ് സ്വീകരിച്ചു. തുടർന്നുള്ള ബിവൈഡി ടെർനറി ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മോഡലുകൾക്കായി ലിക്വിഡ് കൂളിംഗിലേക്ക് മാറുമെന്ന് മനസ്സിലാക്കാം.

· എയർ കൂളിംഗ് (പി‌ടി‌സി എയർ ഹീറ്റർ)
എയർ കൂളിംഗ് താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമമായി വായു ഉപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ട് സാധാരണ തരങ്ങളുണ്ട്. ആദ്യത്തേതിനെ പാസീവ് എയർ കൂളിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് താപ കൈമാറ്റത്തിനായി ബാഹ്യ വായു നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തെ തരം ആക്റ്റീവ് എയർ കൂളിംഗ് ആണ്, ഇത് ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പുറത്തെ വായു മുൻകൂട്ടി ചൂടാക്കാനോ തണുപ്പിക്കാനോ കഴിയും. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ, പല ജാപ്പനീസ്, കൊറിയൻ ഇലക്ട്രിക് മോഡലുകളും എയർ-കൂൾഡ് സൊല്യൂഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.

· ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ്
ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് ആന്റിഫ്രീസ് (എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ പോലുള്ളവ) താപ കൈമാറ്റ മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലായനിയിൽ സാധാരണയായി ഒന്നിലധികം വ്യത്യസ്ത താപ വിനിമയ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, VOLT-ൽ ഒരു റേഡിയേറ്റർ സർക്യൂട്ട്, ഒരു എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സർക്യൂട്ട് (പിടിസി എയർ കണ്ടീഷനിംഗ്), ഒരു PTC സർക്യൂട്ട് (പി‌ടി‌സി കൂളന്റ് ഹീറ്റർ). ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം പ്രതികരിക്കുകയും താപ മാനേജ്മെന്റ് തന്ത്രം അനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കുകയും സ്വിച്ച് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. TESLA മോഡൽ S-ൽ മോട്ടോർ കൂളിംഗുമായി പരമ്പരയിൽ ഒരു സർക്യൂട്ട് ഉണ്ട്. കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ബാറ്ററി ചൂടാക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, മോട്ടോർ കൂളിംഗ് സർക്യൂട്ട് ബാറ്ററി കൂളിംഗ് സർക്യൂട്ടുമായി പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മോട്ടോറിന് ബാറ്ററി ചൂടാക്കാൻ കഴിയും. പവർ ബാറ്ററി ഉയർന്ന താപനിലയിലായിരിക്കുമ്പോൾ, മോട്ടോർ കൂളിംഗ് സർക്യൂട്ടും ബാറ്ററി കൂളിംഗ് സർക്യൂട്ടും സമാന്തരമായി ക്രമീകരിക്കപ്പെടും, കൂടാതെ രണ്ട് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും സ്വതന്ത്രമായി താപം പുറന്തള്ളും.

1. ഗ്യാസ് കണ്ടൻസർ

2. സെക്കൻഡറി കണ്ടൻസർ

3. സെക്കൻഡറി കണ്ടൻസർ ഫാൻ

4. ഗ്യാസ് കണ്ടൻസർ ഫാൻ

5. എയർ കണ്ടീഷണർ പ്രഷർ സെൻസർ (ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള വശം)

6. എയർ കണ്ടീഷണർ താപനില സെൻസർ (ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള വശം)

7. ഇലക്ട്രോണിക് എയർ കണ്ടീഷണർ കംപ്രസർ

8. എയർ കണ്ടീഷണർ പ്രഷർ സെൻസർ (കുറഞ്ഞ മർദ്ദമുള്ള വശം)

9. എയർ കണ്ടീഷണർ താപനില സെൻസർ (കുറഞ്ഞ മർദ്ദമുള്ള വശം)

10. എക്സ്പാൻഷൻ വാൽവ് (കൂളർ)

11. എക്സ്പാൻഷൻ വാൽവ് (ബാഷ്പീകരണം)

· നേരിട്ടുള്ള തണുപ്പിക്കൽ
നേരിട്ടുള്ള തണുപ്പിക്കൽ, താപ വിനിമയ മാധ്യമമായി റഫ്രിജറന്റ് (ഘട്ടം മാറ്റുന്ന വസ്തു) ഉപയോഗിക്കുന്നു. വാതക-ദ്രാവക ഘട്ടം പരിവർത്തന പ്രക്രിയയിൽ റഫ്രിജറന്റിന് വലിയ അളവിൽ താപം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. റഫ്രിജറന്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത മൂന്ന് മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ബാറ്ററി കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനും കഴിയും. സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലെ ചൂട് കൊണ്ടുപോകുന്നു. BMW i3-യിൽ നേരിട്ടുള്ള തണുപ്പിക്കൽ പദ്ധതി ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

 

തണുപ്പിക്കൽ കാര്യക്ഷമതയ്‌ക്ക് പുറമേ, ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിന്റെ താപ മാനേജ്‌മെന്റ് സ്കീമിൽ എല്ലാ ബാറ്ററികളുടെയും താപനിലയുടെ സ്ഥിരത പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. PACK-ൽ നൂറുകണക്കിന് സെല്ലുകളുണ്ട്, താപനില സെൻസറിന് ഓരോ സെല്ലും കണ്ടെത്താൻ കഴിയില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, ടെസ്‌ല മോഡൽ S-ന്റെ ഒരു മൊഡ്യൂളിൽ 444 ബാറ്ററികളുണ്ട്, പക്ഷേ 2 താപനില കണ്ടെത്തൽ പോയിന്റുകൾ മാത്രമേ ക്രമീകരിച്ചിട്ടുള്ളൂ. അതിനാൽ, താപ മാനേജ്‌മെന്റ് രൂപകൽപ്പനയിലൂടെ ബാറ്ററി കഴിയുന്നത്ര സ്ഥിരതയുള്ളതാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ബാറ്ററി പവർ, ലൈഫ്, SOC തുടങ്ങിയ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് നല്ല താപനില സ്ഥിരത മുൻവ്യവസ്ഥയാണ്.