పవర్ బ్యాటరీ హీట్ ట్రాన్స్‌ఫర్ మీడియం యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క విశ్లేషణ

కొత్త శక్తి వాహనాల యొక్క కీలక సాంకేతికతలలో ఒకటి పవర్ బ్యాటరీలు.బ్యాటరీల నాణ్యత ఒకవైపు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ధరను, మరోవైపు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల డ్రైవింగ్ పరిధిని నిర్ణయిస్తుంది.అంగీకారం మరియు వేగవంతమైన స్వీకరణకు కీలకమైన అంశం.

పవర్ బ్యాటరీల వినియోగ లక్షణాలు, అవసరాలు మరియు అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌ల ప్రకారం, స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో పవర్ బ్యాటరీల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి రకాలు సుమారుగా ఉంటాయి: లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు, నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీలు, నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీలు, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, ఇంధన ఘటాలు మొదలైనవి, వీటిలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధి చాలా శ్రద్ధ చూపుతుంది.

పవర్ బ్యాటరీ వేడి ఉత్పత్తి ప్రవర్తన

హీట్ సోర్స్, హీట్ జనరేషన్ రేట్, బ్యాటరీ హీట్ కెపాసిటీ మరియు పవర్ బ్యాటరీ మాడ్యూల్ యొక్క ఇతర సంబంధిత పారామితులు బ్యాటరీ స్వభావంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.బ్యాటరీ విడుదల చేసే వేడి రసాయన, యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ స్వభావం మరియు బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్య యొక్క స్వభావం.బ్యాటరీ ప్రతిచర్యలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉష్ణ శక్తిని బ్యాటరీ ప్రతిచర్య వేడి Qr ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు;ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పోలరైజేషన్ బ్యాటరీ యొక్క అసలైన వోల్టేజ్ దాని సమతౌల్య ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ నుండి వైదొలగడానికి కారణమవుతుంది మరియు బ్యాటరీ ధ్రువణత వలన కలిగే శక్తి నష్టం Qp ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.ప్రతిచర్య సమీకరణం ప్రకారం బ్యాటరీ ప్రతిచర్య కొనసాగడంతో పాటు, కొన్ని సైడ్ రియాక్షన్‌లు కూడా ఉన్నాయి.విలక్షణమైన సైడ్ రియాక్షన్‌లలో ఎలక్ట్రోలైట్ కుళ్ళిపోవడం మరియు బ్యాటరీ స్వీయ-ఉత్సర్గ ఉన్నాయి.ఈ ప్రక్రియలో ఉత్పన్నమయ్యే సైడ్ రియాక్షన్ హీట్ Qs.అదనంగా, ఏదైనా బ్యాటరీ తప్పనిసరిగా ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, కరెంట్ పాస్ అయినప్పుడు జూల్ హీట్ Qj ఉత్పత్తి అవుతుంది.అందువల్ల, బ్యాటరీ యొక్క మొత్తం వేడి క్రింది అంశాల యొక్క వేడి మొత్తం: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

నిర్దిష్ట ఛార్జింగ్ (డిశ్చార్జింగ్) ప్రక్రియపై ఆధారపడి, బ్యాటరీ వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి కారణమయ్యే ప్రధాన కారకాలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి.ఉదాహరణకు, బ్యాటరీ సాధారణంగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు, Qr అనేది ప్రధాన అంశం;మరియు బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ యొక్క తరువాతి దశలో, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కుళ్ళిపోవడం వలన, సైడ్ రియాక్షన్‌లు జరగడం ప్రారంభమవుతాయి (సైడ్ రియాక్షన్ హీట్ Qs), బ్యాటరీ దాదాపు పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్ అయినప్పుడు, ప్రధానంగా జరిగేది ఎలక్ట్రోలైట్ డికాంపోజిషన్, ఇక్కడ Qs ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది. .జూల్ హీట్ Qj కరెంట్ మరియు రెసిస్టెన్స్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.సాధారణంగా ఉపయోగించే ఛార్జింగ్ పద్ధతి స్థిరమైన కరెంట్ కింద నిర్వహించబడుతుంది మరియు Qj అనేది ఈ సమయంలో ఒక నిర్దిష్ట విలువ.అయితే, ప్రారంభం మరియు త్వరణం సమయంలో, కరెంట్ సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.HEV కోసం, ఇది పదుల ఆంపియర్‌ల నుండి వందల ఆంపియర్‌ల కరెంట్‌కు సమానం.ఈ సమయంలో, జూల్ హీట్ Qj చాలా పెద్దది మరియు బ్యాటరీ వేడి విడుదలకు ప్రధాన మూలం అవుతుంది.

థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ కంట్రోల్‌బిలిటీ కోణం నుండి, థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్‌లను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియ.ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం యొక్క దృక్కోణం నుండి, ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థలను విభజించవచ్చు: గాలి-చల్లబడిన, ద్రవ-చల్లబడిన మరియు దశ-మార్పు ఉష్ణ నిల్వ.

ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమంగా గాలితో ఉష్ణ నిర్వహణ

ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క పనితీరు మరియు ఖర్చుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమంగా గాలిని ఉపయోగించడం అనేది నేరుగా గాలిని పరిచయం చేయడం, తద్వారా అది వేడి వెదజల్లడం యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి బ్యాటరీ మాడ్యూల్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.సాధారణంగా, అభిమానులు, ఇన్లెట్ మరియు అవుట్లెట్ వెంటిలేషన్ మరియు ఇతర భాగాలు అవసరం.
గాలి తీసుకోవడం యొక్క వివిధ వనరుల ప్రకారం, సాధారణంగా క్రింది రూపాలు ఉన్నాయి:
1 బయట గాలి వెంటిలేషన్‌తో నిష్క్రియ శీతలీకరణ
2. ప్రయాణీకుల కంపార్ట్‌మెంట్ ఎయిర్ వెంటిలేషన్ కోసం నిష్క్రియాత్మక శీతలీకరణ/తాపన
3. బయట లేదా ప్రయాణీకుల కంపార్ట్‌మెంట్ గాలి యొక్క క్రియాశీల శీతలీకరణ/తాపన
నిష్క్రియ వ్యవస్థ నిర్మాణం సాపేక్షంగా సరళమైనది మరియు ఇప్పటికే ఉన్న వాతావరణాన్ని నేరుగా ఉపయోగించుకుంటుంది.ఉదాహరణకు, శీతాకాలంలో బ్యాటరీని వేడి చేయాల్సి వస్తే, ప్రయాణీకుల కంపార్ట్‌మెంట్‌లోని వేడి వాతావరణాన్ని గాలిని పీల్చడానికి ఉపయోగించవచ్చు.డ్రైవింగ్ సమయంలో బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే మరియు ప్రయాణీకుల కంపార్ట్‌మెంట్‌లోని గాలి యొక్క శీతలీకరణ ప్రభావం బాగా లేకుంటే, బయటి నుండి చల్లని గాలిని పీల్చడం ద్వారా చల్లబరుస్తుంది.

క్రియాశీల వ్యవస్థ కోసం, తాపన లేదా శీతలీకరణ విధులను అందించడానికి ఒక ప్రత్యేక వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేయాలి మరియు బ్యాటరీ స్థితికి అనుగుణంగా స్వతంత్రంగా నియంత్రించబడుతుంది, ఇది వాహనం యొక్క శక్తి వినియోగం మరియు ధరను కూడా పెంచుతుంది.వివిధ సిస్టమ్‌ల ఎంపిక ప్రధానంగా బ్యాటరీ వినియోగ అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమంగా ద్రవంతో ఉష్ణ నిర్వహణ

మాధ్యమంగా ద్రవంతో ఉష్ణ బదిలీ కోసం, ఉష్ణప్రసరణ మరియు ఉష్ణ వాహక రూపంలో పరోక్ష తాపన మరియు శీతలీకరణను నిర్వహించడానికి, నీటి జాకెట్ వంటి మాడ్యూల్ మరియు ద్రవ మాధ్యమం మధ్య ఉష్ణ బదిలీ కమ్యూనికేషన్‌ను ఏర్పాటు చేయడం అవసరం.ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం నీరు, ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ లేదా శీతలకరణి కావచ్చు.విద్యుద్వాహకము యొక్క ద్రవంలో పోల్ ముక్కను ముంచడం ద్వారా ప్రత్యక్ష ఉష్ణ బదిలీ కూడా ఉంది, అయితే షార్ట్ సర్క్యూట్ నివారించడానికి ఇన్సులేషన్ చర్యలు తీసుకోవాలి.

నిష్క్రియ ద్రవ శీతలీకరణ సాధారణంగా ద్రవ-పరిసర వాయు ఉష్ణ మార్పిడిని ఉపయోగిస్తుంది మరియు ద్వితీయ ఉష్ణ మార్పిడి కోసం బ్యాటరీలోకి కోకోన్‌లను ప్రవేశపెడుతుంది, అయితే క్రియాశీల శీతలీకరణ ప్రాథమిక శీతలీకరణను సాధించడానికి ఇంజిన్ కూలెంట్-లిక్విడ్ మీడియం హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లను లేదా ఎలక్ట్రిక్ హీటింగ్/థర్మల్ ఆయిల్ హీటింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.ప్యాసింజర్ క్యాబిన్ ఎయిర్/ఎయిర్ కండిషనింగ్ రిఫ్రిజెరాంట్-లిక్విడ్ మీడియంతో హీటింగ్, ప్రైమరీ కూలింగ్.
మాధ్యమంగా గాలి మరియు ద్రవంతో కూడిన ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థకు ఫ్యాన్లు, నీటి పంపులు, ఉష్ణ వినిమాయకాలు, హీటర్లు (PTC ఎయిర్ హీటర్), పైప్‌లైన్‌లు మరియు ఇతర ఉపకరణాలు నిర్మాణాన్ని చాలా పెద్దవిగా మరియు సంక్లిష్టంగా చేస్తాయి మరియు బ్యాటరీ శక్తిని కూడా వినియోగిస్తాయి, శ్రేణి బ్యాటరీ యొక్క శక్తి సాంద్రత మరియు శక్తి సాంద్రత తగ్గించబడతాయి.
(PTC శీతలకరణిహీటర్) వాటర్-కూల్డ్ బ్యాటరీ శీతలీకరణ వ్యవస్థ శీతలకరణిని (50% నీరు/50% ఇథిలీన్ గ్లైకాల్) బ్యాటరీ నుండి ఎయిర్ కండిషనింగ్ రిఫ్రిజెరాంట్ సిస్టమ్‌కు బ్యాటరీ కూలర్ ద్వారా వేడిని బదిలీ చేయడానికి, ఆపై కండెన్సర్ ద్వారా పర్యావరణానికి బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగిస్తుంది.దిగుమతి చేసుకున్న నీటి ఉష్ణోగ్రత బ్యాటరీ శీతలకరణి ద్వారా ఉష్ణ మార్పిడి తర్వాత తక్కువ ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవడం సులభం, మరియు బ్యాటరీ ఉత్తమ పని ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో పనిచేయడానికి సర్దుబాటు చేయబడుతుంది;సిస్టమ్ సూత్రం చిత్రంలో చూపబడింది.శీతలకరణి వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగాలు: కండెన్సర్, ఎలక్ట్రిక్ కంప్రెసర్, ఆవిరిపోరేటర్, స్టాప్ వాల్వ్‌తో విస్తరణ వాల్వ్, బ్యాటరీ కూలర్ (స్టాప్ వాల్వ్‌తో విస్తరణ వాల్వ్) మరియు ఎయిర్ కండిషనింగ్ పైపులు మొదలైనవి;శీతలీకరణ నీటి సర్క్యూట్ వీటిని కలిగి ఉంటుంది:విద్యుత్ నీటి పంపు, బ్యాటరీ (శీతలీకరణ ప్లేట్‌లతో సహా), బ్యాటరీ కూలర్లు, నీటి పైపులు, విస్తరణ ట్యాంకులు మరియు ఇతర ఉపకరణాలు.