नवीन ऊर्जा वाहन थर्मल व्यवस्थापन तंत्रज्ञान अपग्रेडिंग दिशा

बॅटरी थर्मल व्यवस्थापन

बॅटरीच्या कामकाजाच्या प्रक्रियेदरम्यान, तापमानाचा तिच्या कार्यक्षमतेवर मोठा प्रभाव पडतो. जर तापमान खूप कमी असेल तर त्यामुळे बॅटरीची क्षमता आणि पॉवरमध्ये तीव्र घट होऊ शकते आणि बॅटरीचा शॉर्ट सर्किट देखील होऊ शकतो. बॅटरी थर्मल मॅनेजमेंटचे महत्त्व वाढत चालले आहे कारण तापमान खूप जास्त असल्याने बॅटरी कुजू शकते, गंजू शकते, आग लागू शकते किंवा अगदी स्फोटही होऊ शकतो. पॉवर बॅटरीचे ऑपरेटिंग तापमान हे कामगिरी, सुरक्षितता आणि बॅटरीचे आयुष्य निश्चित करण्यात एक महत्त्वाचा घटक आहे. कामगिरीच्या दृष्टिकोनातून, खूप कमी तापमानामुळे बॅटरीची क्रिया कमी होईल, परिणामी चार्ज आणि डिस्चार्ज कामगिरी कमी होईल आणि बॅटरी क्षमतेत तीव्र घट होईल. तुलनामध्ये असे आढळून आले की जेव्हा तापमान 10°C पर्यंत खाली येते तेव्हा बॅटरीची डिस्चार्ज क्षमता सामान्य तापमानाच्या 93% होती; तथापि, जेव्हा तापमान -20°C पर्यंत खाली येते तेव्हा बॅटरीची डिस्चार्ज क्षमता सामान्य तापमानाच्या 43% होती.

ली जुन्किउ आणि इतरांनी केलेल्या संशोधनात असे नमूद केले आहे की सुरक्षिततेच्या दृष्टिकोनातून, जर तापमान खूप जास्त असेल तर बॅटरीच्या साइड रिअॅक्शन्स जलद होतील. जेव्हा तापमान 60 डिग्री सेल्सिअसच्या जवळ असते तेव्हा बॅटरीचे अंतर्गत पदार्थ/सक्रिय पदार्थ विघटित होतात आणि नंतर "थर्मल रनअवे" होतात, ज्यामुळे तापमानात अचानक वाढ होते, अगदी 400 ~ 1000 ℃ पर्यंत, आणि नंतर आग आणि स्फोट होतो. जर तापमान खूप कमी असेल तर बॅटरीचा चार्जिंग रेट कमी चार्जिंग रेटवर राखला पाहिजे, अन्यथा बॅटरी लिथियमचे विघटन करेल आणि अंतर्गत शॉर्ट सर्किटमुळे आग लागेल.

बॅटरी लाइफच्या दृष्टिकोनातून, बॅटरी लाइफवर तापमानाचा परिणाम दुर्लक्षित करता येणार नाही. कमी तापमानात चार्जिंगला प्रवण असलेल्या बॅटरीमध्ये लिथियम जमा झाल्यामुळे बॅटरीचे सायकल लाइफ डझनभर वेळा वेगाने खराब होईल आणि उच्च तापमानाचा कॅलेंडर लाइफ आणि बॅटरीच्या सायकल लाइफवर मोठा परिणाम होईल. संशोधनात असे आढळून आले की जेव्हा तापमान 23 ℃ असते, तेव्हा 80% शिल्लक क्षमता असलेल्या बॅटरीचे कॅलेंडर लाइफ सुमारे 6238 दिवस असते, परंतु जेव्हा तापमान 35 ℃ पर्यंत वाढते तेव्हा कॅलेंडर लाइफ सुमारे 1790 दिवस असते आणि जेव्हा तापमान 55 ℃ पर्यंत पोहोचते तेव्हा कॅलेंडर लाइफ सुमारे 6238 दिवस असते. फक्त 272 दिवस.

सध्या, खर्च आणि तांत्रिक अडचणींमुळे, बॅटरी थर्मल व्यवस्थापन (बीटीएमएस) हे कंडक्टिव्ह मीडियाच्या वापरात एकरूप नाही आणि ते तीन प्रमुख तांत्रिक मार्गांमध्ये विभागले जाऊ शकते: एअर कूलिंग (सक्रिय आणि निष्क्रिय), लिक्विड कूलिंग आणि फेज चेंज मटेरियल (पीसीएम). एअर कूलिंग तुलनेने सोपे आहे, गळतीचा धोका नाही आणि किफायतशीर आहे. ते एलएफपी बॅटरी आणि लहान कार फील्डच्या सुरुवातीच्या विकासासाठी योग्य आहे. लिक्विड कूलिंगचा प्रभाव एअर कूलिंगपेक्षा चांगला आहे आणि त्याची किंमत वाढली आहे. हवेच्या तुलनेत, लिक्विड कूलिंग माध्यमात मोठ्या विशिष्ट उष्णता क्षमता आणि उच्च उष्णता हस्तांतरण गुणांकाची वैशिष्ट्ये आहेत, जी कमी एअर कूलिंग कार्यक्षमतेची तांत्रिक कमतरता प्रभावीपणे भरून काढते. सध्या प्रवासी कारचे हे मुख्य ऑप्टिमायझेशन आहे. योजना. झांग फुबिन यांनी त्यांच्या संशोधनात निदर्शनास आणून दिले की लिक्विड कूलिंगचा फायदा जलद उष्णता नष्ट होणे आहे, जे बॅटरी पॅकचे एकसमान तापमान सुनिश्चित करू शकते आणि मोठ्या उष्णता उत्पादनासह बॅटरी पॅकसाठी योग्य आहे; तोटे म्हणजे उच्च किंमत, कठोर पॅकेजिंग आवश्यकता, द्रव गळतीचा धोका आणि जटिल रचना. फेज चेंज मटेरियलमध्ये उष्णता विनिमय कार्यक्षमता आणि खर्चाचे फायदे आणि कमी देखभाल खर्च दोन्ही आहेत. सध्याचे तंत्रज्ञान अजूनही प्रयोगशाळेच्या टप्प्यात आहे. फेज चेंज मटेरियलचे थर्मल मॅनेजमेंट तंत्रज्ञान अद्याप पूर्णपणे परिपक्व झालेले नाही आणि भविष्यात बॅटरी थर्मल मॅनेजमेंटची ही सर्वात संभाव्य विकास दिशा आहे.

एकंदरीत, द्रव शीतकरण हा सध्याचा मुख्य प्रवाहातील तंत्रज्ञान मार्ग आहे, मुख्यतः यामुळे:

(१) एकीकडे, सध्याच्या मुख्य प्रवाहातील हाय-निकेल टर्नरी बॅटरीमध्ये लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीपेक्षा कमी थर्मल स्थिरता आहे, कमी थर्मल रनअवे तापमान (विघटन तापमान, लिथियम आयर्न फॉस्फेटसाठी ७५० °C, टर्नरी लिथियम बॅटरीसाठी ३०० °C), आणि जास्त उष्णता उत्पादन आहे. दुसरीकडे, BYD ची ब्लेड बॅटरी आणि निंगडे युग CTP सारख्या नवीन लिथियम आयर्न फॉस्फेट अनुप्रयोग तंत्रज्ञानामुळे मॉड्यूल काढून टाकले जातात, जागेचा वापर आणि ऊर्जा घनता सुधारते आणि एअर-कूल्ड तंत्रज्ञानापासून लिक्विड-कूल्ड तंत्रज्ञानाच्या झुकावापर्यंत बॅटरी थर्मल व्यवस्थापनाला प्रोत्साहन मिळते.

(२) अनुदान कपातीच्या मार्गदर्शनामुळे आणि ग्राहकांच्या ड्रायव्हिंग रेंजबद्दलच्या चिंतेमुळे, इलेक्ट्रिक वाहनांची ड्रायव्हिंग रेंज वाढतच आहे आणि बॅटरीच्या ऊर्जेच्या घनतेची आवश्यकता वाढत चालली आहे. उच्च उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमतेसह द्रव शीतकरण तंत्रज्ञानाची मागणी वाढली आहे.

(३) मॉडेल्स मध्यम ते उच्च श्रेणीच्या मॉडेल्सच्या दिशेने विकसित होत आहेत, ज्यात पुरेसे खर्च बजेट, आरामाचा पाठलाग, कमी घटक दोष सहनशीलता आणि उच्च कार्यक्षमता आहे आणि द्रव शीतकरण द्रावण आवश्यकतांशी अधिक सुसंगत आहे.

पारंपारिक कार असो किंवा नवीन ऊर्जा वाहन, ग्राहकांची आरामाची मागणी वाढत चालली आहे आणि कॉकपिट थर्मल मॅनेजमेंट तंत्रज्ञान विशेषतः महत्वाचे बनले आहे. रेफ्रिजरेशन पद्धतींच्या बाबतीत, रेफ्रिजरेशनसाठी सामान्य कंप्रेसरऐवजी इलेक्ट्रिक कंप्रेसर वापरले जातात आणि बॅटरी सहसा एअर-कंडिशनिंग कूलिंग सिस्टमशी जोडल्या जातात. पारंपारिक वाहने प्रामुख्याने स्वॅश प्लेट प्रकार वापरतात, तर नवीन ऊर्जा वाहने प्रामुख्याने व्होर्टेक्स प्रकार वापरतात. या पद्धतीमध्ये उच्च कार्यक्षमता, हलके वजन, कमी आवाज आणि इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह उर्जेशी अत्यंत सुसंगत आहे. याव्यतिरिक्त, रचना सोपी आहे, ऑपरेशन स्थिर आहे आणि व्हॉल्यूमेट्रिक कार्यक्षमता स्वॅश प्लेट प्रकारापेक्षा 60% जास्त आहे. %बद्दल. हीटिंग पद्धतीच्या बाबतीत, पीटीसी हीटिंग (पीटीसी एअर हीटर/पीटीसी कूलंट हीटर) आवश्यक आहे, आणि इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये शून्य-खर्चाचे उष्णता स्रोत नसतात (जसे की अंतर्गत ज्वलन इंजिन शीतलक)