पावर बैटरी पैक के लिए थर्मल प्रबंधन प्रणालियों का ज्ञान
चूँकि पावर बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग विशेषताएँ काफी हद तक बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करती हैं, बीएमएस का एक महत्वपूर्ण कार्य पावर बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैटरी पैक के तापमान को सामान्य ऑपरेटिंग तापमान सीमा के भीतर रखना है। .
पावर बैटरी को चार्ज करना और डिस्चार्ज करना एक विशिष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया है, और इसके साथ होने वाली प्रतिक्रिया से पावर बैटरी पैक का आंतरिक तापमान आसानी से बढ़ सकता है और एक निश्चित तापमान अंतर हो सकता है। यदि गर्मी को समय पर नष्ट नहीं किया गया, तो इसका पावर बैटरी की सुरक्षा, विश्वसनीयता और जीवन पर बहुत प्रभाव पड़ेगा।
इसलिए, थर्मल प्रबंधन में आने वाली मुख्य समस्याएं यह हैं कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान उत्पन्न प्रतिक्रिया गर्मी को कैसे नष्ट किया जाए। बैटरी पैक मॉड्यूल के अंदर कोशिकाओं के बीच तापमान को कैसे संतुलित किया जाए, और ठंडे वातावरण में बैटरी को निर्धारित तापमान सीमा तक कैसे पहले से गरम किया जाए।
पावर बैटरियों के थर्मल प्रबंधन को प्रभावित करने वाले कारकों में मुख्य रूप से ताप उत्पादन दर, बैटरी आकार, रेफ्रिजरेंट प्रकार, रेफ्रिजरेंट प्रवाह दर, प्रवाह चैनल मोटाई आदि शामिल हैं।
वर्तमान में, वाहन पर लगे पावर बैटरियों का मुख्य विचार बाहरी ताप अपव्यय संरचना है, और बाहरी ताप अपव्यय प्रक्रिया के संयोजन में पावर बैटरियों के आंतरिक ताप हस्तांतरण का शायद ही कभी विश्लेषण किया जाता है, इसलिए मूल रूप से नकारात्मक प्रभाव को नियंत्रित करना असंभव है बैटरी ताप अपव्यय.
नियंत्रण के दृष्टिकोण से, वर्तमान पावर बैटरी पैक थर्मल प्रबंधन प्रणाली को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सक्रिय और निष्क्रिय। गर्मी हस्तांतरण माध्यम के दृष्टिकोण से, थर्मल प्रबंधन प्रणाली में मुख्य रूप से गैस शीतलन, तरल शीतलन, चरण परिवर्तन सामग्री शीतलन, ताप पाइप शीतलन और हीटिंग के साथ कुछ थर्मल प्रबंधन प्रणाली शामिल हैं।
तरल शीतलन विधि
तरल शीतलन विधि (जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है) गर्मी हस्तांतरण के लिए माध्यम के रूप में तरल का उपयोग करती है। संवहन और ताप संचालन के रूप में अप्रत्यक्ष ताप और शीतलन करने के लिए पावर बैटरी पैक और पानी के जैकेट जैसे तरल माध्यम के बीच एक ताप हस्तांतरण चैनल स्थापित करना आवश्यक है। ऊष्मा स्थानांतरण माध्यम पानी, एथिलीन डिसिलिकॉन या रेफ्रिजरेंट भी हो सकता है। पावर बैटरी पैक को ढांकता हुआ तरल में डुबो कर सीधे गर्मी हस्तांतरण भी होता है, लेकिन शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए इन्सुलेशन उपाय किए जाने चाहिए।
तरल शीतलन विधियों में मुख्य रूप से निष्क्रिय तरल शीतलन प्रणाली और सक्रिय तरल शीतलन प्रणाली शामिल हैं। निष्क्रिय तरल शीतलन में आम तौर पर तरल वातावरण और हवा के बीच ताप विनिमय शामिल होता है और फिर इसे द्वितीयक ताप विनिमय के लिए पावर बैटरी में पेश किया जाता है, जबकि सक्रिय शीतलन इंजन शीतलक तरल माध्यम हीट एक्सचेंजर के माध्यम से किया जाता है।
चरण परिवर्तन सामग्री शीतलन विधि
हाल के वर्षों में, चरण परिवर्तन सामग्री पीसीएम कूलिंग का उपयोग करने वाली पावर बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ विदेशों और चीन में दिखाई दी हैं। चार्जिंग के दौरान गर्मी को अवशोषित करने और डिस्चार्जिंग के दौरान गर्मी छोड़ने वाली पावर बैटरियों की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, चरण परिवर्तन सामग्री को पूरी तरह से संलग्न पावर बैटरी कोशिकाओं के बीच भरा जाता है, और वे चरण परिवर्तन सामग्री को पिघलाने या ठोस बनाने का काम करते हैं।
जब पावर बैटरी को बड़े करंट के साथ डिस्चार्ज किया जाता है, तो पीसीएम पावर बैटरी द्वारा जारी गर्मी को अवशोषित करता है और चरण परिवर्तन (पिघलने) से गुजरता है, जिससे पावर बैटरी का तापमान तेजी से कम हो जाता है। यह प्रक्रिया यह है कि सिस्टम पीसीएम में चरण परिवर्तन गर्मी के रूप में गर्मी संग्रहीत करता है; जब पावर बैटरी चार्ज हो रही होती है, विशेष रूप से अपेक्षाकृत ठंडे मौसम के वातावरण में (अर्थात, वायुमंडलीय तापमान चरण परिवर्तन तापमान से काफी नीचे होता है), पीसीएम गर्मी छोड़ता है और बैटरी को तेजी से गर्म करने के लिए जम जाता है।
पावर बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियों में चरण परिवर्तन सामग्री के उपयोग के लिए पावर बैटरी कनेक्शन पर अतिरिक्त शीतलन तत्वों को सम्मिलित करने की आवश्यकता नहीं होती है, न ही पावर बैटरी पैक या शीतलन प्रणालियों के बीच शीतलन चैनलों की आवश्यकता होती है जो बाहरी द्रव परिसंचरण को घेरते हैं, और इसकी आवश्यकता नहीं होती है पावर बैटरी के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की खपत। साथ ही, यह ठंडे वातावरण में पावर बैटरियों को गर्म करने के लिए एक संदर्भ के रूप में भी कार्य करता है।
