बॅटरी सिस्टमसाठी थर्मल मॅनेजमेंट सोल्यूशन्स

तापमान घटकाचा पॉवर बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर, आयुष्यावर आणि सुरक्षिततेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो यात शंका नाही.सर्वसाधारणपणे बोलायचे झाल्यास, बॅटरी सिस्टीम 15~35℃ च्या श्रेणीमध्ये कार्य करेल अशी आमची अपेक्षा आहे, जेणेकरून सर्वोत्तम पॉवर आउटपुट आणि इनपुट, जास्तीत जास्त उपलब्ध ऊर्जा आणि सर्वात जास्त काळ सायकल लाइफ मिळवता येईल (जरी कमी तापमान स्टोरेज कॅलेंडरचे आयुष्य वाढवू शकते. बॅटरीचे , परंतु ऍप्लिकेशन्समध्ये कमी-तापमान संचयनाचा सराव करण्यात फारसा अर्थ नाही आणि बॅटरी या बाबतीत लोकांसारख्याच असतात).

सध्या, पॉवर बॅटरी सिस्टमचे थर्मल व्यवस्थापन प्रामुख्याने चार श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते, नैसर्गिक कूलिंग, एअर कूलिंग, लिक्विड कूलिंग आणि डायरेक्ट कूलिंग.त्यापैकी, नैसर्गिक कूलिंग ही एक निष्क्रिय थर्मल व्यवस्थापन पद्धत आहे, तर एअर कूलिंग, लिक्विड कूलिंग आणि डायरेक्ट करंट सक्रिय आहेत.या तीनमधील मुख्य फरक म्हणजे उष्णता विनिमय माध्यमातील फरक.

· नैसर्गिक कूलिंग
फ्री कूलिंगमध्ये उष्णता एक्सचेंजसाठी कोणतेही अतिरिक्त उपकरण नाहीत.उदाहरणार्थ, BYD ने Qin, Tang, Song, E6, Tengshi आणि LFP पेशी वापरणाऱ्या इतर मॉडेल्समध्ये नैसर्गिक कूलिंगचा अवलंब केला आहे.असे समजले जाते की फॉलो-अप BYD टर्नरी बॅटरी वापरून मॉडेल्ससाठी लिक्विड कूलिंगवर स्विच करेल.

· एअर कूलिंग (पीटीसी एअर हीटर)
एअर कूलिंग उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून हवा वापरते.दोन सामान्य प्रकार आहेत.पहिल्याला पॅसिव्ह एअर कूलिंग म्हणतात, जे उष्णता एक्सचेंजसाठी थेट बाह्य हवा वापरते.दुसरा प्रकार सक्रिय एअर कूलिंग आहे, जो बॅटरी सिस्टममध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी बाहेरील हवा पूर्व-उष्ण किंवा थंड करू शकतो.सुरुवातीच्या काळात, अनेक जपानी आणि कोरियन इलेक्ट्रिक मॉडेल्स एअर-कूल्ड सोल्यूशन्स वापरत असत.

· द्रव थंड करणे
लिक्विड कूलिंग उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून अँटीफ्रीझ (जसे की इथिलीन ग्लायकोल) वापरते.सोल्युशनमध्ये सामान्यतः अनेक भिन्न उष्णता विनिमय सर्किट असतात.उदाहरणार्थ, VOLT मध्ये रेडिएटर सर्किट, एअर कंडिशनिंग सर्किट (पीटीसी एअर कंडिशनिंग), आणि एक PTC सर्किट (पीटीसी कूलंट हीटर).बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली थर्मल व्यवस्थापन धोरणानुसार प्रतिसाद देते आणि समायोजित करते आणि स्विच करते.TESLA मॉडेल S मध्ये मोटर कूलिंगसह मालिकेतील सर्किट आहे.जेव्हा बॅटरी कमी तापमानात गरम करणे आवश्यक असते, तेव्हा मोटर कूलिंग सर्किट बॅटरी कूलिंग सर्किटसह मालिकेत जोडलेले असते आणि मोटर बॅटरी गरम करू शकते.जेव्हा पॉवर बॅटरी उच्च तापमानात असते, तेव्हा मोटर कूलिंग सर्किट आणि बॅटरी कूलिंग सर्किट समांतर समायोजित केले जातील आणि दोन कूलिंग सिस्टम स्वतंत्रपणे उष्णता नष्ट करतील.

1. गॅस कंडेन्सर

2. दुय्यम कंडेनसर

3. दुय्यम कंडेनसर फॅन

4. गॅस कंडेन्सर फॅन

5. एअर कंडिशनर प्रेशर सेन्सर (उच्च दाब बाजू)

6. एअर कंडिशनर तापमान सेन्सर (उच्च दाब बाजू)

7. इलेक्ट्रॉनिक एअर कंडिशनर कंप्रेसर

8. एअर कंडिशनर प्रेशर सेन्सर (कमी दाब बाजू)

9. एअर कंडिशनर तापमान सेन्सर (कमी दाब बाजू)

10. विस्तार झडप (कूलर)

11. विस्तार झडप (बाष्पीभवक)

· थेट कूलिंग
डायरेक्ट कूलिंग हीट एक्सचेंज माध्यम म्हणून रेफ्रिजरंट (फेज-बदलणारी सामग्री) वापरते.रेफ्रिजरंट गॅस-लिक्विड फेज संक्रमण प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात उष्णता शोषू शकतो.रेफ्रिजरंटच्या तुलनेत, उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता तीन पटीने वाढविली जाऊ शकते आणि बॅटरी अधिक वेगाने बदलली जाऊ शकते.यंत्रणेतील उष्णता वाहून जाते.BMW i3 मध्ये डायरेक्ट कूलिंग स्कीम वापरण्यात आली आहे.

 

कूलिंग कार्यक्षमतेव्यतिरिक्त, बॅटरी सिस्टमच्या थर्मल व्यवस्थापन योजनेला सर्व बॅटरीच्या तापमानाची सुसंगतता विचारात घेणे आवश्यक आहे.PACK मध्ये शेकडो पेशी आहेत आणि तापमान सेन्सर प्रत्येक सेल शोधू शकत नाही.उदाहरणार्थ, टेस्ला मॉडेल एसच्या एका मॉड्यूलमध्ये 444 बॅटरी आहेत, परंतु केवळ 2 तापमान शोध बिंदूंची व्यवस्था केली आहे.म्हणून, थर्मल व्यवस्थापन डिझाइनद्वारे बॅटरी शक्य तितकी सुसंगत करणे आवश्यक आहे.आणि बॅटरी पॉवर, लाइफ आणि SOC सारख्या सातत्यपूर्ण कार्यप्रदर्शन पॅरामीटर्ससाठी चांगली तापमान सुसंगतता ही पूर्वअट आहे.