నూతన శక్తి వాహన ఉష్ణ నిర్వహణ సాంకేతికత ఉన్నతీకరణ దిశ

బ్యాటరీ ఉష్ణ నిర్వహణ

బ్యాటరీ పనిచేసే ప్రక్రియలో, ఉష్ణోగ్రత దాని పనితీరుపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటే, అది బ్యాటరీ సామర్థ్యం మరియు శక్తిలో తీవ్రమైన క్షీణతకు, మరియు బ్యాటరీ షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు కూడా కారణం కావచ్చు. ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే బ్యాటరీ విచ్ఛిన్నం కావడం, తుప్పు పట్టడం, మంటలు అంటుకోవడం లేదా పేలిపోవడం వంటివి జరగవచ్చు కాబట్టి, బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ ప్రాముఖ్యత అంతకంతకూ పెరుగుతోంది. పవర్ బ్యాటరీ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత అనేది పనితీరు, భద్రత మరియు బ్యాటరీ జీవితకాలాన్ని నిర్ణయించడంలో ఒక కీలకమైన అంశం. పనితీరు దృక్కోణం నుండి చూస్తే, ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటే బ్యాటరీ చురుకుదనం తగ్గుతుంది, ఫలితంగా ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ పనితీరు తగ్గి, బ్యాటరీ సామర్థ్యంలో తీవ్రమైన క్షీణత ఏర్పడుతుంది. చేసిన పోలికలో, ఉష్ణోగ్రత 10°Cకి పడిపోయినప్పుడు, బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్నదానిలో 93%గా ఉందని కనుగొనబడింది; అయితే, ఉష్ణోగ్రత -20°Cకి పడిపోయినప్పుడు, బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్నదానిలో కేవలం 43% మాత్రమే ఉంది.

లీ జున్‌క్యూ మరియు ఇతరుల పరిశోధన ప్రకారం, భద్రతా పరంగా చూస్తే, ఉష్ణోగ్రత మరీ ఎక్కువగా ఉంటే బ్యాటరీలోని దుష్ప్రభావాలు వేగవంతమవుతాయి. ఉష్ణోగ్రత 60 °C కి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, బ్యాటరీలోని అంతర్గత పదార్థాలు/క్రియాశీల పదార్థాలు విచ్ఛిన్నమవుతాయి, ఆ తర్వాత "థర్మల్ రన్‌అవే" సంభవిస్తుంది. దీనివల్ల ఉష్ణోగ్రత అకస్మాత్తుగా 400 ~ 1000 ℃ వరకు పెరిగి, అగ్నిప్రమాదం మరియు పేలుడుకు దారితీస్తుంది. ఒకవేళ ఉష్ణోగ్రత మరీ తక్కువగా ఉంటే, బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ వేగాన్ని తక్కువగానే ఉంచాలి, లేకపోతే బ్యాటరీలోని లిథియం విచ్ఛిన్నమై, అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్ జరిగి మంటలు చెలరేగుతాయి.

బ్యాటరీ జీవితకాలం దృష్ట్యా, దానిపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని విస్మరించలేము. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఛార్జింగ్‌కు గురయ్యే బ్యాటరీలలో లిథియం పేరుకుపోవడం వల్ల, బ్యాటరీ సైకిల్ లైఫ్ పదుల రెట్లు వేగంగా క్షీణిస్తుంది. అలాగే, అధిక ఉష్ణోగ్రత బ్యాటరీ క్యాలెండర్ లైఫ్ మరియు సైకిల్ లైఫ్‌ను బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది. పరిశోధనలో తేలిందేమిటంటే, ఉష్ణోగ్రత 23 ℃ ఉన్నప్పుడు, 80% సామర్థ్యం మిగిలి ఉన్న బ్యాటరీ క్యాలెండర్ లైఫ్ సుమారు 6238 రోజులు ఉంటుంది. కానీ, ఉష్ణోగ్రత 35 ℃కి పెరిగినప్పుడు, క్యాలెండర్ లైఫ్ సుమారు 1790 రోజులు, మరియు ఉష్ణోగ్రత 55 ℃కి చేరినప్పుడు, సుమారు 6238 రోజుల క్యాలెండర్ లైఫ్ కేవలం 272 రోజులు మాత్రమే ఉంటుంది.

ప్రస్తుతం, ఖర్చు మరియు సాంకేతిక పరిమితుల కారణంగా, బ్యాటరీ ఉష్ణ నిర్వహణ(BTMSవాహక మాధ్యమాల వాడకంలో ఏకీకరణ లేదు, మరియు దీనిని మూడు ప్రధాన సాంకేతిక మార్గాలుగా విభజించవచ్చు: వాయు శీతలీకరణ (క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియాత్మక), ద్రవ శీతలీకరణ మరియు దశ మార్పు పదార్థాలు (PCM). వాయు శీతలీకరణ సాపేక్షంగా సరళమైనది, లీకేజీ ప్రమాదం లేదు మరియు ఆర్థికంగా లాభదాయకం. ఇది LFP బ్యాటరీల ప్రారంభ అభివృద్ధికి మరియు చిన్న కార్ల రంగాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ద్రవ శీతలీకరణ ప్రభావం వాయు శీతలీకరణ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది, కానీ దాని ఖర్చు ఎక్కువ. గాలితో పోలిస్తే, ద్రవ శీతలీకరణ మాధ్యమానికి అధిక విశిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం మరియు అధిక ఉష్ణ బదిలీ గుణకం వంటి లక్షణాలు ఉన్నాయి, ఇవి తక్కువ వాయు శీతలీకరణ సామర్థ్యం అనే సాంకేతిక లోపాన్ని సమర్థవంతంగా భర్తీ చేస్తాయి. ప్రస్తుతం ప్యాసింజర్ కార్ల ఆప్టిమైజేషన్ ప్రణాళికలో ఇదే ప్రధానమైనది. జాంగ్ ఫుబిన్ తన పరిశోధనలో ద్రవ శీతలీకరణ యొక్క ప్రయోజనం వేగవంతమైన ఉష్ణ వెదజల్లుడు అని, ఇది బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క ఏకరీతి ఉష్ణోగ్రతను నిర్ధారిస్తుందని మరియు అధిక ఉష్ణోత్పత్తి గల బ్యాటరీ ప్యాక్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుందని ఎత్తి చూపారు; దీని ప్రతికూలతలు అధిక ఖర్చు, కఠినమైన ప్యాకేజింగ్ అవసరాలు, ద్రవ లీకేజీ ప్రమాదం మరియు సంక్లిష్టమైన నిర్మాణం. దశ మార్పు పదార్థాలు ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యం మరియు ఖర్చు రెండింటిలోనూ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు నిర్వహణ ఖర్చులు తక్కువగా ఉంటాయి. ప్రస్తుత సాంకేతికత ఇంకా ప్రయోగశాల దశలోనే ఉంది. ఫేజ్ చేంజ్ మెటీరియల్స్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నాలజీ ఇంకా పూర్తిగా పరిపక్వం చెందలేదు, మరియు భవిష్యత్తులో బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో ఇది అత్యంత సంభావ్యత ఉన్న అభివృద్ధి దిశ.

మొత్తం మీద, లిక్విడ్ కూలింగ్ అనేది ప్రస్తుత ప్రధాన సాంకేతిక మార్గం, దీనికి ప్రధాన కారణాలు:

(1) ఒకవైపు, ప్రస్తుత ప్రధాన స్రవంతి అధిక-నికెల్ టెర్నరీ బ్యాటరీలు లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీల కంటే తక్కువ ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని, తక్కువ థర్మల్ రన్‌అవే ఉష్ణోగ్రతను (వియోగ ఉష్ణోగ్రత, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్‌కు 750 °C, టెర్నరీ లిథియం బ్యాటరీలకు 300 °C), మరియు అధిక ఉష్ణ ఉత్పత్తిని కలిగి ఉన్నాయి. మరోవైపు, BYD యొక్క బ్లేడ్ బ్యాటరీ మరియు నింగ్‌డే ఎరా CTP వంటి కొత్త లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ అప్లికేషన్ టెక్నాలజీలు మాడ్యూళ్లను తొలగిస్తాయి, స్థల వినియోగాన్ని మరియు శక్తి సాంద్రతను మెరుగుపరుస్తాయి, మరియు బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌ను ఎయిర్-కూల్డ్ టెక్నాలజీ నుండి లిక్విడ్-కూల్డ్ టెక్నాలజీ వైపు మరింతగా ప్రోత్సహిస్తాయి.

(2) సబ్సిడీ తగ్గింపు మార్గదర్శకాలు మరియు డ్రైవింగ్ రేంజ్‌పై వినియోగదారుల ఆందోళనల ప్రభావంతో, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల డ్రైవింగ్ రేంజ్ నిరంతరం పెరుగుతోంది మరియు బ్యాటరీ శక్తి సాంద్రతకు అవసరాలు అంతకంతకూ పెరుగుతున్నాయి. అధిక ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యం కలిగిన లిక్విడ్ కూలింగ్ టెక్నాలజీకి డిమాండ్ పెరిగింది.

(3) తగినంత వ్యయ బడ్జెట్, సౌకర్యం, తక్కువ కాంపోనెంట్ ఫాల్ట్ టాలరెన్స్ మరియు అధిక పనితీరుతో, మోడళ్లు మధ్యస్థ-నుండి-అధిక-శ్రేణి మోడళ్ల దిశగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి మరియు లిక్విడ్ కూలింగ్ సొల్యూషన్ అవసరాలకు మరింత అనుగుణంగా ఉంది.

సాంప్రదాయ కారు అయినా లేదా కొత్త శక్తి వాహనం అయినా, సౌకర్యం కోసం వినియోగదారుల డిమాండ్ అంతకంతకూ పెరుగుతోంది, మరియు కాక్‌పిట్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నాలజీకి ప్రత్యేక ప్రాముఖ్యత ఏర్పడింది. శీతలీకరణ పద్ధతుల పరంగా, శీతలీకరణ కోసం సాధారణ కంప్రెసర్‌లకు బదులుగా ఎలక్ట్రిక్ కంప్రెసర్‌లను ఉపయోగిస్తారు, మరియు ఎయిర్-కండిషనింగ్ కూలింగ్ సిస్టమ్‌లకు సాధారణంగా బ్యాటరీలను అనుసంధానిస్తారు. సాంప్రదాయ వాహనాలు ప్రధానంగా స్వాష్ ప్లేట్ రకాన్ని అవలంబిస్తుండగా, కొత్త శక్తి వాహనాలు ప్రధానంగా వోర్టెక్స్ రకాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. ఈ పద్ధతి అధిక సామర్థ్యం, ​​తక్కువ బరువు, తక్కువ శబ్దం కలిగి ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ ఎనర్జీతో అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటుంది. అదనంగా, దీని నిర్మాణం సరళంగా ఉంటుంది, ఆపరేషన్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు వాల్యూమెట్రిక్ సామర్థ్యం స్వాష్ ప్లేట్ రకం కంటే సుమారు 60% ఎక్కువగా ఉంటుంది. తాపన పద్ధతి పరంగా, PTC తాపనం(PTC ఎయిర్ హీటర్/PTC కూలెంట్ హీటర్) అవసరం, మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో ఖర్చులేని ఉష్ణ వనరులు (అంతర్గత దహన ఇంజిన్ కూలెంట్ వంటివి) ఉండవు.