ఎలక్ట్రిక్ వాహన పవర్‌ట్రెయిన్‌లలో థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ యొక్క అవలోకనం

ఆటోమోటివ్ పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌ను, సాంప్రదాయ ఇంధన వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు కొత్త శక్తి వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌గా విభజించారు. ఇప్పుడు సాంప్రదాయ ఇంధన వాహన పవర్ సిస్టమ్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ చాలా పరిణతి చెందింది. సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనం ఇంజిన్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, కాబట్టి సాంప్రదాయ ఆటోమోటివ్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో ఇంజిన్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌పైనే ప్రధానంగా దృష్టి ఉంటుంది. ఇంజిన్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో ప్రధానంగా ఇంజిన్ కూలింగ్ సిస్టమ్ ఉంటుంది. అధిక-లోడ్ ఆపరేషన్ కింద ఇంజిన్ వేడెక్కకుండా నిరోధించడానికి, కారు సిస్టమ్‌లోని 30% కంటే ఎక్కువ వేడిని ఇంజిన్ కూలింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా విడుదల చేయాలి. క్యాబిన్‌ను వేడి చేయడానికి ఇంజిన్ కూలెంట్‌ను ఉపయోగిస్తారు.

సాంప్రదాయ ఇంధన వాహనాల పవర్ ప్లాంట్ ఇంజన్లు మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్‌లతో కూడి ఉంటుంది, అయితే కొత్త శక్తి వాహనాలు బ్యాటరీలు, మోటార్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణలతో కూడి ఉంటాయి. ఈ రెండింటి ఉష్ణ నిర్వహణ పద్ధతులు గొప్ప మార్పులకు లోనయ్యాయి. కొత్త శక్తి వాహనాల పవర్ బ్యాటరీ యొక్క సాధారణ పని ఉష్ణోగ్రత పరిధి 25～40℃. అందువల్ల, బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణ నిర్వహణకు దానిని వెచ్చగా ఉంచడం మరియు వేడిని వెదజల్లడం రెండూ అవసరం. అదే సమయంలో, మోటార్ ఉష్ణోగ్రత మరీ ఎక్కువగా ఉండకూడదు. మోటార్ ఉష్ణోగ్రత మరీ ఎక్కువగా ఉంటే, అది మోటార్ యొక్క సేవా జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, మోటార్ ఉపయోగంలో ఉన్నప్పుడు కూడా అవసరమైన ఉష్ణ వెదజల్లుట చర్యలు తీసుకోవాలి. బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థ మరియు మోటార్ ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ మరియు ఇతర భాగాల ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థకు సంబంధించిన పరిచయం క్రింద ఇవ్వబడింది.

పవర్ బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్

పవర్ బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ ప్రధానంగా వివిధ శీతలీకరణ మాధ్యమాల ఆధారంగా ఎయిర్ కూలింగ్, లిక్విడ్ కూలింగ్, ఫేజ్ చేంజ్ మెటీరియల్ కూలింగ్ మరియు హీట్ పైప్ కూలింగ్‌గా విభజించబడింది. వివిధ శీతలీకరణ పద్ధతుల సూత్రాలు మరియు సిస్టమ్ నిర్మాణాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

1) పవర్ బ్యాటరీ ఎయిర్ కూలింగ్: గాలి ప్రవాహం ద్వారా బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు బయటి గాలి మధ్య ఉష్ణ సంవహనం జరుగుతుంది. ఎయిర్ కూలింగ్‌ను సాధారణంగా సహజ శీతలీకరణ మరియు బలవంతపు శీతలీకరణగా విభజిస్తారు. కారు నడుస్తున్నప్పుడు బయటి గాలి బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను చల్లబరచడాన్ని సహజ శీతలీకరణ అంటారు. బ్యాటరీ ప్యాక్‌కు వ్యతిరేకంగా బలవంతంగా చల్లబరచడానికి ఒక ఫ్యాన్‌ను అమర్చడాన్ని బలవంతపు ఎయిర్ కూలింగ్ అంటారు. ఎయిర్ కూలింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు తక్కువ ఖర్చు మరియు సులభమైన వాణిజ్య అనువర్తనం. దీని ప్రతికూలతలు తక్కువ ఉష్ణ వెదజల్లు సామర్థ్యం, ​​ఎక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమించడం మరియు తీవ్రమైన శబ్ద సమస్యలు.PTC ఎయిర్ హీటర్)

2) పవర్ బ్యాటరీ లిక్విడ్ కూలింగ్: బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని వేడిని ద్రవ ప్రవాహం ద్వారా తొలగిస్తారు. గాలితో పోలిస్తే ద్రవానికి విశిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉన్నందున, గాలితో చల్లబరచడం కంటే ద్రవంతో చల్లబరచడం వల్ల కలిగే ప్రభావం మెరుగ్గా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, దీని శీతలీకరణ వేగం కూడా గాలితో చల్లబరచడం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు వేడి వెదజల్లిన తర్వాత బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని ఉష్ణోగ్రతా పంపిణీ దాదాపు ఏకరీతిగా ఉంటుంది. అందువల్ల, వాణిజ్యపరంగా కూడా లిక్విడ్ కూలింగ్‌ను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.PTC కూలెంట్ హీటర్)

3) దశ మార్పు పదార్థాల శీతలీకరణ: దశ మార్పు పదార్థాలలో (ఫేజ్ చేంజ్ మెటీరియల్, PCM) పారాఫిన్, హైడ్రేటెడ్ లవణాలు, కొవ్వు ఆమ్లాలు మొదలైనవి ఉంటాయి. ఇవి దశ మార్పు జరిగినప్పుడు, వాటి స్వంత ఉష్ణోగ్రత మారకుండా ఉంటూనే, అధిక మొత్తంలో గుప్త ఉష్ణాన్ని గ్రహించగలవు లేదా విడుదల చేయగలవు. అందువల్ల, PCM అదనపు శక్తి వినియోగం లేకుండా అధిక ఉష్ణ శక్తి నిల్వ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు మొబైల్ ఫోన్‌ల వంటి ఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల బ్యాటరీ శీతలీకరణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ఆటోమోటివ్ పవర్ బ్యాటరీలలో దీని అనువర్తనం ఇంకా పరిశోధన దశలోనే ఉంది. దశ మార్పు పదార్థాలు తక్కువ ఉష్ణ వాహకత సమస్యను కలిగి ఉంటాయి, దీనివల్ల బ్యాటరీతో సంబంధంలో ఉన్న PCM ఉపరితలం కరిగిపోతుంది, అయితే ఇతర భాగాలు కరగవు. ఇది సిస్టమ్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ పనితీరును తగ్గిస్తుంది మరియు పెద్ద-పరిమాణ పవర్ బ్యాటరీలకు అనుకూలం కాదు. ఈ సమస్యలను పరిష్కరించగలిగితే, కొత్త శక్తి వాహనాల ఉష్ణ నిర్వహణకు PCM శీతలీకరణ అత్యంత సంభావ్య అభివృద్ధి పరిష్కారంగా మారుతుంది.

4) హీట్ పైప్ కూలింగ్: హీట్ పైప్ అనేది దశ మార్పు ఉష్ణ బదిలీపై ఆధారపడిన ఒక పరికరం. హీట్ పైప్ అనేది సంతృప్త వర్కింగ్ మీడియం/ద్రవంతో (నీరు, ఇథిలీన్ గ్లైకాల్, లేదా అసిటోన్, మొదలైనవి) నింపబడిన ఒక సీల్డ్ కంటైనర్ లేదా సీల్డ్ పైప్. హీట్ పైప్‌లోని ఒక భాగం బాష్పీభవన భాగం, మరియు మరొక భాగం ఘనీభవన భాగం. ఇది బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క వేడిని గ్రహించడమే కాకుండా, బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను వేడి కూడా చేయగలదు. ఇది ప్రస్తుతం అత్యంత ఆదర్శవంతమైన పవర్ బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్. అయితే, ఇది ఇంకా పరిశోధన దశలోనే ఉంది.

5) రిఫ్రిజెరెంట్ డైరెక్ట్ కూలింగ్: డైరెక్ట్ కూలింగ్ అనేది R134a రిఫ్రిజెరెంట్ మరియు ఇతర రిఫ్రిజెరెంట్లను ఆవిరిగా మార్చి, వేడిని గ్రహించే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, బ్యాటరీ బాక్స్‌ను వేగంగా చల్లబరచడానికి ఎయిర్ కండిషనింగ్ సిస్టమ్ యొక్క ఎవాపరేటర్‌ను బ్యాటరీ బాక్స్‌లో అమర్చే ఒక పద్ధతి. డైరెక్ట్ కూలింగ్ సిస్టమ్‌కు అధిక శీతలీకరణ సామర్థ్యం మరియు పెద్ద శీతలీకరణ సామర్థ్యం ఉంటాయి.