नई ऊर्जा वाहनों के बीटीएमएस पर शोध की समीक्षा

1. कॉकपिट थर्मल मैनेजमेंट (ऑटोमोटिव एयर कंडीशनिंग) का अवलोकन

कार के तापमान प्रबंधन में एयर कंडीशनिंग सिस्टम महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ड्राइवर और यात्री दोनों ही कार में आराम चाहते हैं। कार एयर कंडीशनर का मुख्य कार्य कार के यात्री डिब्बे में तापमान, आर्द्रता और हवा की गति को समायोजित करके आरामदायक ड्राइविंग अनुभव प्रदान करना है। मुख्यधारा के कार एयर कंडीशनर का सिद्धांत वाष्पीकरण द्वारा ऊष्मा अवशोषण और संघनन द्वारा ऊष्मा उत्सर्जन के ऊष्माभौतिकी सिद्धांत के माध्यम से कार के अंदर के तापमान को ठंडा या गर्म करना है। जब बाहर का तापमान कम होता है, तो केबिन में गर्म हवा भेजी जाती है ताकि ड्राइवर और यात्रियों को ठंड न लगे; जब बाहर का तापमान अधिक होता है, तो केबिन में कम तापमान वाली हवा भेजी जाती है ताकि ड्राइवर और यात्रियों को ठंडक महसूस हो। इसलिए, कार एयर कंडीशनर कार में वायु कंडीशनिंग और यात्रियों के आराम में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

1.1 नई ऊर्जा वाहन एयर कंडीशनिंग प्रणाली और कार्य सिद्धांत
नई ऊर्जा वाहनों और पारंपरिक ईंधन वाहनों के ड्राइविंग उपकरण अलग-अलग होने के कारण, ईंधन वाहनों का एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर इंजन द्वारा संचालित होता है, जबकि नई ऊर्जा वाहनों का एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर मोटर द्वारा संचालित होता है। इसलिए, नई ऊर्जा वाहनों में एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर इंजन द्वारा संचालित नहीं हो सकता। रेफ्रिजरेंट को संपीड़ित करने के लिए इलेक्ट्रिक कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है। नई ऊर्जा वाहनों का मूल सिद्धांत पारंपरिक ईंधन वाहनों के समान ही है। यह संघनन द्वारा ऊष्मा मुक्त करने और वाष्पीकरण द्वारा ऊष्मा अवशोषित करने की प्रक्रिया का उपयोग करके यात्री कक्ष को ठंडा करता है। एकमात्र अंतर यह है कि कंप्रेसर को इलेक्ट्रिक कंप्रेसर से बदल दिया गया है। वर्तमान में, रेफ्रिजरेंट को संपीड़ित करने के लिए मुख्य रूप से स्क्रॉल कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है।

1) सेमीकंडक्टर हीटिंग सिस्टम: सेमीकंडक्टर हीटर का उपयोग सेमीकंडक्टर तत्वों और टर्मिनलों द्वारा शीतलन और तापन के लिए किया जाता है। इस सिस्टम में, थर्मोकपल शीतलन और तापन का मूल घटक है। दो सेमीकंडक्टर उपकरणों को जोड़कर एक थर्मोकपल बनाया जाता है, और जब डायरेक्ट करंट लगाया जाता है, तो इंटरफ़ेस पर ऊष्मा और तापमान अंतर उत्पन्न होता है, जिससे केबिन का आंतरिक भाग गर्म होता है। सेमीकंडक्टर हीटिंग का मुख्य लाभ यह है कि यह केबिन को जल्दी गर्म कर सकता है। मुख्य हानि यह है कि सेमीकंडक्टर हीटिंग में बहुत अधिक बिजली की खपत होती है। माइलेज बढ़ाने की आवश्यकता वाले नए ऊर्जा वाहनों के लिए, यह हानि घातक है। इसलिए, यह एयर कंडीशनर की ऊर्जा बचत की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। सेमीकंडक्टर हीटिंग विधियों पर शोध करना और एक कुशल और ऊर्जा-बचत सेमीकंडक्टर हीटिंग विधि डिजाइन करना भी अधिक आवश्यक है।

2) धनात्मक तापमान गुणांक(पीटीसी) एयर हीटरपीटीसी का मुख्य घटक थर्मिस्टर है, जिसे विद्युत तापन तार द्वारा गर्म किया जाता है और यह एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को सीधे ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करता है। पीटीसी वायु तापन प्रणाली पारंपरिक ईंधन वाहन के गर्म वायु कोर को पीटीसी वायु तापक में परिवर्तित करती है, पंखे का उपयोग करके बाहर की गर्म हवा को पीटीसी तापक से गुजारती है और गर्म हवा को वाहन के भीतरी हिस्से में भेजकर उसे गर्म करती है। यह सीधे बिजली की खपत करता है, इसलिए हीटर चालू होने पर नए ऊर्जा वाहनों की ऊर्जा खपत अपेक्षाकृत अधिक होती है।

3) पीटीसी वॉटर हीटिंग:पीटीसी शीतलक हीटरपीटीसी एयर हीटिंग की तरह, यह हीटिंग सिस्टम भी बिजली की खपत से गर्मी पैदा करता है, लेकिन कूलेंट हीटिंग सिस्टम पहले पीटीसी की मदद से कूलेंट को गर्म करता है, उसे एक निश्चित तापमान तक गर्म करता है, और फिर उसे केबिन के गर्म हवा वाले कोर में पंप करता है। कोर में कूलेंट आसपास की हवा से गर्मी का आदान-प्रदान करता है, और पंखा गर्म हवा को केबिन में भेजकर उसे गर्म करता है। इसके बाद कूलिंग वॉटर को पीटीसी द्वारा गर्म किया जाता है और यह प्रक्रिया केबिन में आगे-पीछे चलती है। यह हीटिंग सिस्टम पीटीसी एयर कूलिंग सिस्टम से अधिक विश्वसनीय और सुरक्षित है।

4) हीट पंप एयर कंडीशनिंग सिस्टम: हीट पंप एयर कंडीशनिंग सिस्टम का सिद्धांत पारंपरिक ऑटोमोबाइल एयर कंडीशनिंग सिस्टम के समान ही है, लेकिन हीट पंप एयर कंडीशनर केबिन को गर्म और ठंडा करने में सक्षम है।