नवीन ऊर्जा वाहनांच्या प्रमुख तंत्रज्ञानांपैकी एक म्हणजे पॉवर बॅटरी. बॅटरीची गुणवत्ता एकीकडे इलेक्ट्रिक वाहनांची किंमत ठरवते आणि दुसरीकडे इलेक्ट्रिक वाहनांची ड्रायव्हिंग रेंज. स्वीकृती आणि जलद अवलंबनासाठी महत्त्वाचा घटक.
पॉवर बॅटरीच्या वापराच्या वैशिष्ट्यांनुसार, आवश्यकता आणि अनुप्रयोग क्षेत्रांनुसार, देशांतर्गत आणि परदेशात पॉवर बॅटरीचे संशोधन आणि विकास प्रकार अंदाजे आहेत: लीड-अॅसिड बॅटरी, निकेल-कॅडमियम बॅटरी, निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरी, लिथियम-आयन बॅटरी, इंधन पेशी इ., ज्यामध्ये लिथियम-आयन बॅटरीच्या विकासाकडे सर्वाधिक लक्ष दिले जाते.
पॉवर बॅटरी उष्णता निर्मिती वर्तन
पॉवर बॅटरी मॉड्यूलचे उष्णता स्रोत, उष्णता निर्मिती दर, बॅटरी उष्णता क्षमता आणि इतर संबंधित पॅरामीटर्स बॅटरीच्या स्वरूपाशी जवळून संबंधित आहेत. बॅटरीद्वारे सोडली जाणारी उष्णता बॅटरीच्या रासायनिक, यांत्रिक आणि विद्युत स्वरूपावर आणि वैशिष्ट्यांवर, विशेषतः इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियेच्या स्वरूपावर अवलंबून असते. बॅटरी अभिक्रियेत निर्माण होणारी उष्णता ऊर्जा बॅटरी अभिक्रिया उष्णता Qr द्वारे व्यक्त केली जाऊ शकते; इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरणामुळे बॅटरीचा वास्तविक व्होल्टेज त्याच्या समतोल इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सपासून विचलित होतो आणि बॅटरी ध्रुवीकरणामुळे होणारे ऊर्जा नुकसान Qp द्वारे व्यक्त केले जाते. प्रतिक्रिया समीकरणानुसार पुढे जाणाऱ्या बॅटरी अभिक्रिया व्यतिरिक्त, काही साइड रिअॅक्शन देखील आहेत. सामान्य साइड रिअॅक्शनमध्ये इलेक्ट्रोलाइट विघटन आणि बॅटरी स्व-डिस्चार्ज समाविष्ट आहे. या प्रक्रियेत निर्माण होणारी साइड रिअॅक्शन उष्णता Qs आहे. याव्यतिरिक्त, कोणत्याही बॅटरीमध्ये अपरिहार्यपणे प्रतिकार असल्याने, विद्युत प्रवाह जातो तेव्हा ज्युल हीट Qj निर्माण होईल. म्हणून, बॅटरीची एकूण उष्णता ही खालील पैलूंच्या उष्णतेची बेरीज आहे: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
विशिष्ट चार्जिंग (डिस्चार्जिंग) प्रक्रियेनुसार, बॅटरी उष्णता निर्माण करण्यास कारणीभूत असलेले मुख्य घटक देखील भिन्न असतात. उदाहरणार्थ, जेव्हा बॅटरी सामान्यतः चार्ज केली जाते, तेव्हा Qr हा प्रमुख घटक असतो; आणि बॅटरी चार्जिंगच्या नंतरच्या टप्प्यात, इलेक्ट्रोलाइटच्या विघटनामुळे, बाजूच्या प्रतिक्रिया येऊ लागतात (बाजूच्या प्रतिक्रिया उष्णता Qs असते), जेव्हा बॅटरी जवळजवळ पूर्णपणे चार्ज होते आणि जास्त चार्ज होते, तेव्हा मुख्यतः इलेक्ट्रोलाइट विघटन होते, जिथे Qs वर्चस्व गाजवते. ज्युल हीट Qj हे विद्युत प्रवाह आणि प्रतिकारावर अवलंबून असते. सामान्यतः वापरली जाणारी चार्जिंग पद्धत स्थिर प्रवाहाखाली चालते आणि यावेळी Qj हे एक विशिष्ट मूल्य आहे. तथापि, स्टार्ट-अप आणि प्रवेग दरम्यान, विद्युत प्रवाह तुलनेने जास्त असतो. HEV साठी, हे दहापट अँपिअर ते शेकडो अँपिअरच्या प्रवाहाच्या समतुल्य आहे. यावेळी, ज्युल हीट Qj खूप मोठे असते आणि बॅटरी उष्णता सोडण्याचा मुख्य स्रोत बनते.
थर्मल मॅनेजमेंट कंट्रोलेबिलिटीच्या दृष्टिकोनातून, थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम्स दोन प्रकारांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात: सक्रिय आणि निष्क्रिय. उष्णता हस्तांतरण माध्यमाच्या दृष्टिकोनातून, थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम्समध्ये विभागल्या जाऊ शकतात: एअर-कूल्ड, लिक्विड-कूल्ड आणि फेज-चेंज थर्मल स्टोरेज.
उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून हवेसह औष्णिक व्यवस्थापन
उष्णता हस्तांतरण माध्यमाचा थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टमच्या कामगिरीवर आणि खर्चावर लक्षणीय परिणाम होतो. उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून हवेचा वापर म्हणजे उष्णता नष्ट होण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी बॅटरी मॉड्यूलमधून थेट हवा वाहते. साधारणपणे, पंखे, इनलेट आणि आउटलेट वेंटिलेशन आणि इतर घटक आवश्यक असतात.
हवेच्या सेवनाच्या वेगवेगळ्या स्रोतांनुसार, साधारणपणे खालील प्रकार असतात:
१ बाहेरील हवेच्या वायुवीजनासह निष्क्रिय शीतकरण
२. प्रवाशांच्या डब्यातील हवेच्या वेंटिलेशनसाठी पॅसिव्ह कूलिंग/हीटिंग
३. बाहेरील किंवा प्रवाशांच्या डब्यातील हवेचे सक्रिय थंडीकरण/गरमीकरण
निष्क्रिय प्रणालीची रचना तुलनेने सोपी आहे आणि ती थेट विद्यमान वातावरणाचा वापर करते. उदाहरणार्थ, जर हिवाळ्यात बॅटरी गरम करायची असेल, तर प्रवासी डब्यातील गरम वातावरण हवा श्वास घेण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. जर गाडी चालवताना बॅटरीचे तापमान खूप जास्त असेल आणि प्रवासी डब्यातील हवेचा थंड प्रभाव चांगला नसेल, तर बाहेरून थंड हवा श्वासाने थंड करण्यासाठी घेतली जाऊ शकते.
सक्रिय प्रणालीसाठी, हीटिंग किंवा कूलिंग फंक्शन्स प्रदान करण्यासाठी आणि बॅटरीच्या स्थितीनुसार स्वतंत्रपणे नियंत्रित करण्यासाठी एक वेगळी प्रणाली स्थापित करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे वाहनाचा ऊर्जेचा वापर आणि किंमत देखील वाढते. वेगवेगळ्या प्रणालींची निवड प्रामुख्याने बॅटरीच्या वापराच्या आवश्यकतांवर अवलंबून असते.
द्रवपदार्थ उष्णता हस्तांतरण माध्यमासह औष्णिक व्यवस्थापन
द्रव हे माध्यम म्हणून उष्णता हस्तांतरणासाठी, मॉड्यूल आणि द्रव माध्यम, जसे की वॉटर जॅकेट, यांच्यामध्ये उष्णता हस्तांतरण संप्रेषण स्थापित करणे आवश्यक आहे, जेणेकरून संवहन आणि उष्णता वाहकतेच्या स्वरूपात अप्रत्यक्ष गरम आणि थंड होऊ शकेल. उष्णता हस्तांतरण माध्यम पाणी, इथिलीन ग्लायकॉल किंवा अगदी रेफ्रिजरंट असू शकते. डायलेक्ट्रिकच्या द्रवात खांबाचा तुकडा बुडवून थेट उष्णता हस्तांतरण देखील केले जाते, परंतु शॉर्ट सर्किट टाळण्यासाठी इन्सुलेशन उपाय केले पाहिजेत.
पॅसिव्ह लिक्विड कूलिंगमध्ये सामान्यतः द्रव-परिसरातील हवेच्या उष्णता विनिमयाचा वापर केला जातो आणि नंतर दुय्यम उष्णता विनिमयासाठी बॅटरीमध्ये कोकूनचा समावेश केला जातो, तर सक्रिय कूलिंगमध्ये प्राथमिक शीतकरण साध्य करण्यासाठी इंजिन शीतलक-द्रव मध्यम उष्णता विनिमयकार किंवा इलेक्ट्रिक हीटिंग/थर्मल ऑइल हीटिंगचा वापर केला जातो. हीटिंग, प्रवासी केबिन एअर/एअर कंडिशनिंग रेफ्रिजरंट-द्रव माध्यमासह प्राथमिक शीतकरण.
हवा आणि द्रव माध्यम असलेल्या थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टमसाठी पंखे, वॉटर पंप, हीट एक्सचेंजर्स, हीटर्सची आवश्यकता असते (पीटीसी एअर हीटर), पाइपलाइन आणि इतर अॅक्सेसरीजमुळे रचना खूप मोठी आणि गुंतागुंतीची होते आणि बॅटरीची ऊर्जा देखील वापरते, अॅरे बॅटरीची पॉवर घनता आणि ऊर्जा घनता कमी होते.
(पीटीसी शीतलकहीटर) वॉटर-कूल्ड बॅटरी कूलिंग सिस्टम बॅटरीमधून बॅटरी कूलरद्वारे एअर-कंडिशनिंग रेफ्रिजरंट सिस्टममध्ये आणि नंतर कंडेन्सरद्वारे वातावरणात उष्णता हस्तांतरित करण्यासाठी शीतलक (५०% पाणी/५०% इथिलीन ग्लायकॉल) वापरते. बॅटरी कूलरद्वारे उष्णता विनिमयानंतर आयात केलेले पाण्याचे तापमान कमी तापमानापर्यंत पोहोचणे सोपे आहे आणि बॅटरी सर्वोत्तम कार्यरत तापमान श्रेणीवर ऑपरेट करण्यासाठी समायोजित केली जाऊ शकते; सिस्टम तत्त्व आकृतीमध्ये दर्शविले आहे. रेफ्रिजरंट सिस्टमच्या मुख्य घटकांमध्ये हे समाविष्ट आहे: कंडेन्सर, इलेक्ट्रिक कॉम्प्रेसर, बाष्पीभवन, स्टॉप व्हॉल्व्हसह विस्तार झडप, बॅटरी कूलर (स्टॉप व्हॉल्व्हसह विस्तार झडप) आणि एअर कंडिशनिंग पाईप्स इ.; कूलिंग वॉटर सर्किटमध्ये हे समाविष्ट आहे:इलेक्ट्रिक वॉटर पंप, बॅटरी (कूलिंग प्लेट्ससह), बॅटरी कूलर, पाण्याचे पाईप, विस्तार टाक्या आणि इतर उपकरणे.
पोस्ट वेळ: जुलै-१३-२०२३
