इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी थर्मल प्रबंधन

कम तापमान की स्थितियों में संभावनाओं को अनुकूलित करना

जिस समस्या का हम सामना कर रहे हैं

कम तापमान की स्थिति में बैटरी की कार्यक्षमता कम हो जाती है।

लिथियम बैटरी में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया पूरी करने के लिए लिथियम आयन धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड के बीच प्रवाहित होते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि कम तापमान वाले वातावरण में लिथियम-आयन बैटरी का डिस्चार्ज वोल्टेज और डिस्चार्ज क्षमता काफी कम हो जाती है। -20°C पर, बैटरी की डिस्चार्ज क्षमता सामान्य स्थिति की तुलना में केवल लगभग 60% रह जाती है। कम तापमान की स्थिति में, चार्जिंग पावर भी कम हो जाती है और चार्जिंग का समय भी बढ़ जाता है।

ठंडी कार को फिर से चालू करने के लिए पावर बंद करें

अधिकांश परिचालन स्थितियों में, कम तापमान वाले वातावरण में लंबे समय तक वाहन खड़ा रखने से वाहन का पूरा सिस्टम पूरी तरह से ठंडा हो जाता है। वाहन को दोबारा चालू करने पर, बैटरी और केबिन का तापमान इष्टतम परिचालन तापमान तक नहीं पहुंच पाता। कम तापमान की स्थिति में, बैटरी की कार्यक्षमता कम हो जाती है, जिससे न केवल वाहन की रेंज और आउटपुट पावर प्रभावित होती है, बल्कि अधिकतम डिस्चार्ज करंट भी सीमित हो जाता है, जो वाहन के लिए सुरक्षा जोखिम पैदा करता है।

समाधान

ब्रेक हीट रिकवरी

जब गाड़ी चल रही होती है, खासकर तेज़ गति से चलाते समय, तो घर्षण के कारण ब्रेकिंग सिस्टम में ब्रेक डिस्क अधिक गर्म हो जाती है। ज़्यादातर हाई-परफॉर्मेंस कारों में बेहतर कूलिंग के लिए ब्रेक एयर डक्ट्स लगे होते हैं। ब्रेक एयर गाइड सिस्टम गाड़ी के आगे से ठंडी हवा को फ्रंट बम्पर में बने एयर गाइड स्लॉट्स के ज़रिए ब्रेक सिस्टम तक पहुँचाता है। ठंडी हवा वेंटिलेटेड ब्रेक डिस्क के इंटरलेयर गैप से होकर गुज़रती है और ब्रेक डिस्क से गर्मी को दूर करती है। इस गर्मी का कुछ हिस्सा बाहरी वातावरण में निकल जाता है और पूरी तरह से इस्तेमाल नहीं हो पाता।

भविष्य में, ऊष्मा संग्रहण संरचना का उपयोग किया जा सकता है। वाहन के व्हील आर्च के अंदर तांबे के ऊष्मा अपव्यय पंख और ऊष्मा पाइप लगाए जाते हैं ताकि ब्रेकिंग सिस्टम द्वारा उत्पन्न ऊष्मा को एकत्रित किया जा सके। ब्रेक डिस्क को ठंडा करने के बाद, गर्म हवा पंखों और ऊष्मा पाइपों से होकर गुजरती है और ऊष्मा को एक स्वतंत्र परिपथ में स्थानांतरित करती है। फिर इस परिपथ के माध्यम से ऊष्मा को हीट पंप सिस्टम की ऊष्मा विनिमय प्रक्रिया में शामिल किया जाता है। ब्रेक सिस्टम को ठंडा करते समय, इस अपशिष्ट ऊष्मा के एक भाग को एकत्रित किया जाता है और बैटरी पैक को गर्म रखने के लिए उपयोग किया जाता है।

एक महत्वपूर्ण केंद्र के रूप मेंइलेक्ट्रिक वाहन, इलेक्ट्रिक वाहन थर्मल प्रबंधन प्रणालीप्रबंधित करता हैपीटीसी एयर कंडीशनिंगबैटरी, ऊर्जा भंडारण, वाहन के केबिनों के बीच ऊर्जा का आदान-प्रदान और ऊष्मा विनिमय, वाहन के डिजाइन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बैटरी थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम को डिजाइन करते समय, विभिन्न वातावरणों और कार्य स्थितियों को ध्यान में रखते हुए लागत को नियंत्रित करना आवश्यक है ताकि वाहन के सभी घटक उचित परिचालन तापमान पर रहें। मौजूदा बैटरी थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम अधिकांश कार्य स्थितियों में बैटरी के तापमान नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, लेकिन ऊर्जा उपयोग, ऊर्जा बचत, कम तापमान पर कार्य करने की स्थितियों आदि के संदर्भ में, बैटरी के थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन में सुधार और उसे परिपूर्ण बनाने की आवश्यकता है।