ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ పవర్‌ట్రెయిన్‌లలో థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ యొక్క అవలోకనం

ఆటోమోటివ్ పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సాంప్రదాయ ఇంధన వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు కొత్త శక్తి వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌గా విభజించబడింది. ఇప్పుడు సాంప్రదాయ ఇంధన వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ చాలా పరిణతి చెందింది. సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనం ఇంజిన్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, కాబట్టి ఇంజిన్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సాంప్రదాయ ఆటోమోటివ్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ యొక్క దృష్టి. ఇంజిన్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ ప్రధానంగా ఇంజిన్ యొక్క శీతలీకరణ వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది. అధిక-లోడ్ ఆపరేషన్ కింద ఇంజిన్ వేడెక్కకుండా నిరోధించడానికి కారు వ్యవస్థలోని 30% కంటే ఎక్కువ వేడిని ఇంజిన్ కూలింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా విడుదల చేయాలి. ఇంజిన్ యొక్క కూలెంట్ క్యాబిన్‌ను వేడి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనాల పవర్ ప్లాంట్ సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనాల ఇంజిన్లు మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్‌లతో కూడి ఉంటుంది, అయితే కొత్త శక్తి వాహనాలు బ్యాటరీలు, మోటార్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణలతో కూడి ఉంటాయి. రెండింటి యొక్క థర్మల్ నిర్వహణ పద్ధతులు గొప్ప మార్పులకు గురయ్యాయి. కొత్త శక్తి వాహనాల పవర్ బ్యాటరీ సాధారణ పని ఉష్ణోగ్రత పరిధి 25～40℃. అందువల్ల, బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ నిర్వహణకు దానిని వెచ్చగా ఉంచడం మరియు దానిని వెదజల్లడం రెండూ అవసరం. అదే సమయంలో, మోటారు ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉండకూడదు. మోటారు ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, అది మోటారు యొక్క సేవా జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, మోటారు ఉపయోగం సమయంలో అవసరమైన ఉష్ణ వెదజల్లే చర్యలను కూడా తీసుకోవలసి ఉంటుంది. బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ నిర్వహణ వ్యవస్థ మరియు మోటారు ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ మరియు ఇతర భాగాల యొక్క థర్మల్ నిర్వహణ వ్యవస్థకు ఈ క్రింది పరిచయం ఉంది.

పవర్ బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్

పవర్ బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ ప్రధానంగా వివిధ శీతలీకరణ మాధ్యమాల ఆధారంగా గాలి శీతలీకరణ, ద్రవ శీతలీకరణ, దశ మార్పు పదార్థ శీతలీకరణ మరియు హీట్ పైప్ శీతలీకరణగా విభజించబడింది. వివిధ శీతలీకరణ పద్ధతుల సూత్రాలు మరియు వ్యవస్థ నిర్మాణాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

1) పవర్ బ్యాటరీ ఎయిర్ కూలింగ్: బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు బయటి గాలి గాలి ప్రవాహం ద్వారా ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ మార్పిడిని నిర్వహిస్తాయి. ఎయిర్ కూలింగ్‌ను సాధారణంగా సహజ శీతలీకరణ మరియు బలవంతంగా చల్లబరుస్తుంది. కారు నడుస్తున్నప్పుడు బయటి గాలి బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను చల్లబరుస్తుంది. ఫోర్స్డ్ ఎయిర్ కూలింగ్ అంటే బ్యాటరీ ప్యాక్‌కు వ్యతిరేకంగా ఫోర్స్డ్ కూలింగ్ కోసం ఫ్యాన్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం. ఎయిర్ కూలింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు తక్కువ ఖర్చు మరియు సులభమైన వాణిజ్య అప్లికేషన్. ప్రతికూలతలు తక్కువ ఉష్ణ వెదజల్లే సామర్థ్యం, ​​పెద్ద స్థల ఆక్రమణ నిష్పత్తి మరియు తీవ్రమైన శబ్ద సమస్యలు.PTC ఎయిర్ హీటర్)

2) పవర్ బ్యాటరీ లిక్విడ్ కూలింగ్: బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క వేడిని ద్రవ ప్రవాహం తీసివేస్తుంది. ద్రవం యొక్క నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం గాలి కంటే ఎక్కువగా ఉండటం వలన, ద్రవ శీతలీకరణ యొక్క శీతలీకరణ ప్రభావం గాలి శీతలీకరణ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు శీతలీకరణ వేగం కూడా గాలి శీతలీకరణ కంటే వేగంగా ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క వేడి వెదజల్లబడిన తర్వాత ఉష్ణోగ్రత పంపిణీ సాపేక్షంగా ఏకరీతిగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ద్రవ శీతలీకరణను వాణిజ్యపరంగా కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. (PTC కూలెంట్ హీటర్)

3) దశ మార్పు పదార్థాల శీతలీకరణ: దశ మార్పు పదార్థాలలో (PhaseChangeMaterial, PCM) పారాఫిన్, హైడ్రేటెడ్ లవణాలు, కొవ్వు ఆమ్లాలు మొదలైనవి ఉంటాయి, ఇవి దశ మార్పు సంభవించినప్పుడు పెద్ద మొత్తంలో గుప్త వేడిని గ్రహించగలవు లేదా విడుదల చేయగలవు, అయితే వాటి స్వంత ఉష్ణోగ్రత మారదు. అందువల్ల, PCM అదనపు శక్తి వినియోగం లేకుండా పెద్ద ఉష్ణ శక్తి నిల్వ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు మొబైల్ ఫోన్‌ల వంటి ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల బ్యాటరీ శీతలీకరణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ఆటోమోటివ్ పవర్ బ్యాటరీల అప్లికేషన్ ఇప్పటికీ పరిశోధన స్థితిలో ఉంది. దశ మార్పు పదార్థాలకు తక్కువ ఉష్ణ వాహకత సమస్య ఉంటుంది, దీని వలన బ్యాటరీతో సంబంధంలో ఉన్న PCM ఉపరితలం కరిగిపోతుంది, ఇతర భాగాలు కరగవు, ఇది వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ పనితీరును తగ్గిస్తుంది మరియు పెద్ద-పరిమాణ విద్యుత్ బ్యాటరీలకు తగినది కాదు. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించగలిగితే, PCM శీతలీకరణ కొత్త శక్తి వాహనాల ఉష్ణ నిర్వహణకు అత్యంత సంభావ్య అభివృద్ధి పరిష్కారంగా మారుతుంది.

4) హీట్ పైప్ కూలింగ్: హీట్ పైప్ అనేది దశ మార్పు ఉష్ణ బదిలీ ఆధారంగా రూపొందించబడిన పరికరం. హీట్ పైప్ అనేది సంతృప్త పని మాధ్యమం/ద్రవం (నీరు, ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ లేదా అసిటోన్, మొదలైనవి)తో నిండిన సీలు చేయబడిన కంటైనర్ లేదా సీలు చేయబడిన పైపు. హీట్ పైప్ యొక్క ఒక విభాగం బాష్పీభవన ముగింపు, మరియు మరొక చివర కండెన్సేషన్ ముగింపు. ఇది బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క వేడిని గ్రహించడమే కాకుండా బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను కూడా వేడి చేయగలదు. ఇది ప్రస్తుతం అత్యంత ఆదర్శవంతమైన పవర్ బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్. అయితే, ఇది ఇప్పటికీ పరిశోధనలో ఉంది.

5) రిఫ్రిజెరాంట్ డైరెక్ట్ కూలింగ్: డైరెక్ట్ కూలింగ్ అనేది R134a రిఫ్రిజెరాంట్ మరియు ఇతర రిఫ్రిజెరాంట్ల సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఆవిరైపోయి వేడిని గ్రహించి, బ్యాటరీ బాక్స్‌ను త్వరగా చల్లబరచడానికి బ్యాటరీ బాక్స్‌లో ఎయిర్ కండిషనింగ్ సిస్టమ్ యొక్క ఆవిరిపోరేటర్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడానికి ఒక మార్గం. డైరెక్ట్ కూలింగ్ సిస్టమ్ అధిక శీతలీకరణ సామర్థ్యం మరియు పెద్ద శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.