नई ऊर्जा वाहन थर्मल प्रबंधन प्रणाली

नई ऊर्जा वाहन थर्मल प्रबंधन प्रणाली

कार के संचालन और संचालन के दौरान, चूंकि बिजली के घटक, नियंत्रण प्रणाली आदि हर समय निरंतर संचालन में रहते हैं, इसलिए संपूर्ण वाहन प्रणाली के संचालन के दौरान ऊर्जा रूपांतरण, यांत्रिक घर्षण आदि को इस रूप में व्यक्त किया जाएगा। थर्मल ऊर्जा का, इसलिए यह आवश्यक है कि एक पूर्ण और कुशल वाहन थर्मल प्रबंधन प्रणाली वाहन द्वारा उत्पन्न गर्मी का प्रबंधन करे। सिस्टम वाहन के प्रत्येक घटक को उसके इष्टतम तापमान सीमा के भीतर काम करने के लिए वाहन की गर्मी और परिवेश की गर्मी का समन्वय और नियंत्रण कर सकता है। यह कार के लिए एक सुरक्षित और आरामदायक परिचालन वातावरण प्रदान करता है।

जब ऑटोमोबाइल अभी भी पारंपरिक ईंधन युग में थे, संचालन के दौरान वाहन का मुख्य ताप स्रोत इंजन और उसके सिस्टम से आता था। इसलिए, इंजन और सिस्टम से गर्मी को कैसे खत्म किया जाए और गर्मी ऊर्जा के इस हिस्से का अच्छा उपयोग कैसे किया जाए, यह पारंपरिक ऑटोमोबाइल थर्मल प्रबंधन प्रणालियों में एक शोध विषय बन गया है। विषय। हालाँकि, वाहन विद्युतीकरण के युग में, वाहन का ताप स्रोत पारंपरिक इंजन से पावर बैटरी, ड्राइव मोटर्स और संबंधित इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालियों जैसे घटकों में बदल गया है। चूँकि वर्तमान मुख्यधारा की तरल लिथियम बैटरी नई ऊर्जा वाहनों का मुख्य ऊर्जा स्रोत है और इसमें उच्च ऊर्जा और थर्मल रनवे का जोखिम है, यह कैसे सुनिश्चित किया जाए कि पावर बैटरी थर्मल रनवे के जोखिम को कम करते हुए इष्टतम तापमान सीमा में काम करती है, और साथ ही यह उचित ताप प्रबंधन के माध्यम से अपनी सेवा जीवन और वाहन आराम में भी सुधार कर सकता है, और वाहन की क्रूज़िंग रेंज को बढ़ा सकता है, जो नए ऑटोमोबाइल युग में वाहन थर्मल प्रबंधन की अनुसंधान दिशा बन गई है।

ऑटोमोबाइल थर्मल प्रबंधन प्रणाली

ऑटोमोटिव थर्मल प्रबंधन प्रभावी ढंग से हल करने के लिए वाहन के इंजन (पारंपरिक या हाइब्रिड), एयर कंडीशनर, पावर बैटरी, मोटर और अन्य संबंधित घटकों और उपप्रणालियों के मिलान, अनुकूलन और नियंत्रण का समन्वय करके, पूरे वाहन के परिप्रेक्ष्य पर आधारित है। पूरे वाहन की थर्मल समस्या। संबंधित मुद्दे वाहन की अर्थव्यवस्था, शक्ति और सुरक्षा में सुधार के लिए प्रत्येक कार्यात्मक मॉड्यूल को इष्टतम तापमान सीमा में सक्षम बनाते हैं। चूँकि पारंपरिक ईंधन वाहनों और नई ऊर्जा वाहनों के बीच बिजली स्रोतों, कार्य मोड आदि के संदर्भ में कुछ अंतर हैं, वाहन थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ भी भिन्न हैं।

पारंपरिक ईंधन वाहनों का थर्मल प्रबंधन

वाहन स्थान क्षेत्र के विभाजन के अनुसार, पारंपरिक ईंधन वाहनों के थर्मल प्रबंधन को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है: बिजली प्रणाली थर्मल प्रबंधन और केबिन एयर कंडीशनिंग थर्मल प्रबंधन।

पावरट्रेन थर्मल प्रबंधन

मुख्य रूप से इंजन और ट्रांसमिशन से बना है। इंजन थर्मल प्रबंधन पारंपरिक ऑटोमोबाइल थर्मल प्रबंधन का फोकस है। यह इंजन संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को इंजन शीतलन प्रणाली के माध्यम से एयर-कूल्ड या लिक्विड-कूल्ड तरीके से छोड़ता है ताकि इंजन को उच्च-लोड परिचालन स्थितियों के तहत ओवरहीटिंग और खराबी से बचाया जा सके।

केबिन एयर कंडीशनिंग सिस्टम का थर्मल प्रबंधन

जब केबिन को हीटिंग की आवश्यकता होती है, तो इंजन संचालन से उत्पन्न अपशिष्ट गर्मी का उपयोग थर्मल प्रबंधन प्रणाली के माध्यम से कम तापमान पर केबिन के थर्मल चक्र को प्रबंधित करने के लिए किया जाता है। गर्म और उच्च तापमान वाले वातावरण में, यात्रियों के लिए आरामदायक वातावरण प्रदान करने के लिए एयर कंडीशनिंग रेफ्रिजरेंट के प्रशीतन के माध्यम से केबिन का शीतलन कार्य प्राप्त किया जाता है।

नई ऊर्जा वाहन थर्मल प्रबंधन

वाहन स्थान क्षेत्र के विभाजन के अनुसार, नई ऊर्जा वाहनों के थर्मल प्रबंधन में मुख्य रूप से तीन भाग शामिल हैं: बिजली प्रणाली थर्मल प्रबंधन, केबिन एयर कंडीशनिंग थर्मल प्रबंधन, और ड्राइव नियंत्रण थर्मल प्रबंधन। पारंपरिक कारों से भिन्न, नई ऊर्जा वाहनों के शुद्ध इलेक्ट्रिक मॉडल में, चूंकि इंजन द्वारा कोई गर्मी प्रदान नहीं की जाती है, केबिन के एयर कंडीशनिंग और हीटिंग फ़ंक्शन को इंजन हीट एक्सचेंज के माध्यम से महसूस नहीं किया जा सकता है, और केवल पीटीसी या हीट के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है पंप एयर कंडीशनिंग. समायोजित करना। नए ऊर्जा हाइब्रिड मॉडल के लिए, आंतरिक दहन इंजन के प्रतिधारण के कारण, एक साथ काम करने के लिए इंजन अपशिष्ट ताप प्लस पीटीसी या ताप पंप एयर कंडीशनिंग का उपयोग करके केबिन हीटिंग प्राप्त किया जा सकता है। पारंपरिक ईंधन वाहनों की तुलना में, नई ऊर्जा वाहनों में पावर बैटरी और मोटर इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालियों के लिए शीतलन आवश्यकताओं में वृद्धि हुई है, इसलिए उनकी थर्मल प्रबंधन प्रणाली अधिक जटिल हैं।

पावरट्रेन थर्मल प्रबंधन

यहां उल्लिखित 'पावर सिस्टम' विशेष रूप से शुद्ध इलेक्ट्रिक मॉडल के लिए पावर बैटरी और उसके सबसिस्टम को संदर्भित करता है, और हाइब्रिड मॉडल के लिए, यह पावर बैटरी और इंजन सिस्टम को संदर्भित करता है। नई ऊर्जा वाहनों की इंजन प्रणाली में, इंजन प्रशीतन तकनीक पारंपरिक वाहनों की तरह ही पद्धति अपनाती है। बिजली उत्पादन की जरूरतों वाले लोगों के लिए, जैसे कि विस्तारित-रेंज मॉडल, आईएसजी जनरेटर के लिए एक शीतलन प्रणाली को जोड़ने की आवश्यकता है। यह सिस्टम स्वतंत्र हो सकता है या ड्राइव मोटर कूलिंग सिस्टम के साथ श्रृंखला/समानांतर में कनेक्ट हो सकता है।

पावर बैटरियों के थर्मल प्रबंधन को दो मोड में विभाजित किया जा सकता है: शीतलन और हीटिंग। वर्तमान में, अधिक सामान्य पावर बैटरी प्रशीतन विधियों में मुख्य रूप से शामिल हैं: वायु शीतलन, तरल शीतलन, चरण परिवर्तन सामग्री शीतलन, ताप पाइप शीतलन और प्रत्यक्ष शीतलन।
वायु शीतलन: गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में हवा का उपयोग करके, कार चलाने या निकास पंखे की स्थापना के दौरान वायु प्रवाह आंदोलन के माध्यम से पावर बैटरी को ठंडा किया जाता है। इस शीतलन विधि में कम लागत और सरल अनुप्रयोग की विशेषताएं हैं, लेकिन समग्र गर्मी अपव्यय दक्षता अधिक नहीं है, शोर तेज है और गर्मी अपव्यय असमान है।

तरल शीतलन: बैटरी के तापमान को कम करने के लिए तरल संवहन के माध्यम से ताप विनिमय। शीतलन के लिए इस विधि का उपयोग करने वाली थर्मल प्रबंधन प्रणाली एयर-कूल्ड प्रणाली से छोटी होगी, और इसमें अच्छे शीतलन प्रभाव और तेज गति की विशेषताएं भी हैं। हालाँकि, तरल की उपस्थिति के कारण, सिस्टम की वायु जकड़न अधिक होनी आवश्यक है। अन्यथा रिसाव का खतरा रहता है.

चरण परिवर्तन सामग्री शीतलन (पीसीएम): जब पावर बैटरी का तापमान बढ़ता है, तो चरण परिवर्तन सामग्री जैसे पैराफिन, हाइड्रेटेड लवण और फैटी एसिड बैटरी को ठंडा करने के लिए चरण परिवर्तन प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में गुप्त गर्मी को अवशोषित या जारी करते हैं। हालाँकि, यदि चरण परिवर्तन सामग्री पूरी तरह से चरण-परिवर्तित है, तो गर्मी रिलीज प्रभाव खराब हो जाएगा। वर्तमान में, ऑटोमोटिव पावर बैटरियों में अनुप्रयोग के लिए यह विधि अभी भी शोधाधीन है।

हीट पाइप कूलिंग: बैटरी को एक सीलबंद कंटेनर या सीलबंद पाइप के माध्यम से ठंडा किया जाता है जिसके दो सिरे वाष्पीकरण अंत और संघनन अंत होते हैं और एक संतृप्त माध्यम (पानी, एथिलीन ग्लाइकॉल या एसीटोन, आदि) से भरे होते हैं। यह विधि बैटरी से गर्मी को अवशोषित कर सकती है और बैटरी को गर्म कर सकती है। हालाँकि, तकनीकी जटिलता के कारण, इस तकनीक को अभी तक बड़े पैमाने पर उत्पादन में लागू नहीं किया गया है।

प्रत्यक्ष शीतलन: रेफ्रिजरेंट (R134a, आदि) के वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी के सिद्धांत का उपयोग करके, वाहन या बैटरी सिस्टम में एक एयर कंडीशनिंग सिस्टम स्थापित किया जाता है। एयर कंडीशनिंग सिस्टम का बाष्पीकरणकर्ता बैटरी सिस्टम में स्थापित किया गया है। रेफ्रिजरेंट बाष्पीकरणकर्ता में वाष्पित हो जाता है और जल्दी और कुशलता से वाष्पित हो जाता है। बैटरी सिस्टम की गर्मी दूर हो जाती है, जिससे बैटरी सिस्टम को ठंडा करने का उद्देश्य प्राप्त होता है।