ઇલેક્ટ્રિક વાહન પાવરટ્રેન્સમાં થર્મલ મેનેજમેન્ટની ઝાંખી

ઓટોમોટિવ પાવર સિસ્ટમના થર્મલ મેનેજમેન્ટને પરંપરાગત ઇંધણ વાહન પાવર સિસ્ટમના થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને નવી એનર્જી વાહન પાવર સિસ્ટમના થર્મલ મેનેજમેન્ટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.હવે પરંપરાગત ઇંધણ વાહન પાવર સિસ્ટમનું થર્મલ મેનેજમેન્ટ ખૂબ જ પરિપક્વ છે.પરંપરાગત ઇંધણ વાહન એન્જિન દ્વારા સંચાલિત થાય છે, તેથી એન્જિન થર્મલ મેનેજમેન્ટ પરંપરાગત ઓટોમોટિવ થર્મલ મેનેજમેન્ટનું કેન્દ્ર છે.એન્જિનના થર્મલ મેનેજમેન્ટમાં મુખ્યત્વે એન્જિનની કૂલિંગ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે.કાર સિસ્ટમમાં 30% થી વધુ ગરમીને એન્જિન કૂલિંગ સર્કિટ દ્વારા છોડવાની જરૂર છે જેથી એન્જિનને હાઇ-લોડ ઓપરેશન હેઠળ ઓવરહિટીંગ થતું અટકાવી શકાય.એન્જિનના શીતકનો ઉપયોગ કેબિનને ગરમ કરવા માટે થાય છે.

પરંપરાગત બળતણ વાહનોનો પાવર પ્લાન્ટ પરંપરાગત ઇંધણ વાહનોના એન્જિન અને ટ્રાન્સમિશનથી બનેલો છે, જ્યારે નવા ઊર્જા વાહનો બેટરી, મોટર અને ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણોથી બનેલા છે.બંનેની થર્મલ મેનેજમેન્ટ પદ્ધતિઓમાં મોટા ફેરફારો થયા છે.નવા ઉર્જા વાહનોની પાવર બેટરી સામાન્ય કાર્યકારી તાપમાન શ્રેણી 25～40℃ છે.તેથી, બેટરીના થર્મલ મેનેજમેન્ટ માટે તેને ગરમ રાખવું અને તેને વિખેરી નાખવું બંને જરૂરી છે.તે જ સમયે, મોટરનું તાપમાન ખૂબ ઊંચું ન હોવું જોઈએ.જો મોટરનું તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો તે મોટરના સર્વિસ લાઇફને અસર કરશે.તેથી, મોટરને પણ ઉપયોગ દરમિયાન જરૂરી ગરમીના વિસર્જનના પગલાં લેવાની જરૂર છે.નીચે બેટરીની થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ અને મોટર ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ અને અન્ય ઘટકોની થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનો પરિચય છે.

પાવર બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ

પાવર બેટરીની થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ મુખ્યત્વે એર કૂલિંગ, લિક્વિડ કૂલિંગ, ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ કૂલિંગ અને હીટ પાઇપ કૂલિંગમાં અલગ-અલગ કૂલિંગ મીડિયાના આધારે વિભાજિત કરવામાં આવે છે.વિવિધ ઠંડક પદ્ધતિઓના સિદ્ધાંતો અને સિસ્ટમ માળખાં તદ્દન અલગ છે.

1) પાવર બેટરી એર કૂલિંગ: બેટરી પેક અને બહારની હવા હવાના પ્રવાહ દ્વારા સંવહનાત્મક ગરમીનું વિનિમય કરે છે.એર કૂલિંગને સામાન્ય રીતે કુદરતી ઠંડક અને ફરજિયાત ઠંડકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.કુદરતી ઠંડક એ છે કે જ્યારે કાર ચાલી રહી હોય ત્યારે બહારની હવા બેટરી પેકને ઠંડુ કરે છે.ફોર્સ્ડ એર કૂલિંગ એ બેટરી પેક સામે ફોર્સ્ડ કૂલિંગ માટે પંખો ઇન્સ્ટોલ કરવાનો છે.એર કૂલિંગના ફાયદા ઓછી કિંમત અને સરળ વ્યાપારી એપ્લિકેશન છે.ગેરફાયદામાં ઓછી ઉષ્મા વિસર્જન કાર્યક્ષમતા, વિશાળ જગ્યા વ્યવસાય ગુણોત્તર અને ગંભીર અવાજ સમસ્યાઓ છે.(પીટીસી એર હીટર)

2) પાવર બેટરી લિક્વિડ કૂલિંગ: બેટરી પેકની ગરમી પ્રવાહીના પ્રવાહ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.પ્રવાહીની વિશિષ્ટ ગરમીની ક્ષમતા હવા કરતાં મોટી હોવાથી, પ્રવાહી ઠંડકની ઠંડકની અસર હવાના ઠંડક કરતાં વધુ સારી છે, અને ઠંડકની ગતિ પણ હવાના ઠંડક કરતાં વધુ ઝડપી છે, અને ગરમીના વિસર્જન પછી તાપમાનનું વિતરણ બેટરી પેક પ્રમાણમાં એકસમાન છે.તેથી, પ્રવાહી ઠંડકનો વ્યાવસાયિક રીતે પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.(પીટીસી શીતક હીટર)

3) ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સનું ઠંડકઃ ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સ (ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ, પીસીએમ)માં પેરાફિન, હાઇડ્રેટેડ ક્ષાર, ફેટી એસિડ્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જે તબક્કામાં ફેરફાર થાય ત્યારે મોટી માત્રામાં સુપ્ત ગરમીને શોષી શકે છે અથવા છોડે છે, જ્યારે તેમનું પોતાનું તાપમાન રહે છે. અપરિવર્તિતતેથી, PCM પાસે વધારાની ઉર્જા વપરાશ વિના મોટી થર્મલ ઉર્જા સંગ્રહ ક્ષમતા છે, અને મોબાઈલ ફોન જેવા ઈલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોની બેટરી ઠંડકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.જો કે, ઓટોમોટિવ પાવર બેટરીનો ઉપયોગ હજુ પણ સંશોધન સ્થિતિમાં છે.તબક્કો બદલવાની સામગ્રીમાં ઓછી થર્મલ વાહકતાની સમસ્યા હોય છે, જેના કારણે બેટરીના સંપર્કમાં રહેલા પીસીએમની સપાટી ઓગળે છે, જ્યારે અન્ય ભાગો ઓગળતા નથી, જે સિસ્ટમની હીટ ટ્રાન્સફર કામગીરીને ઘટાડે છે અને મોટા કદના પાવર માટે યોગ્ય નથી. બેટરીજો આ સમસ્યાઓ ઉકેલી શકાય, તો PCM કૂલિંગ નવા ઊર્જા વાહનોના થર્મલ મેનેજમેન્ટ માટે સૌથી સંભવિત વિકાસ ઉકેલ બની જશે.

4) હીટ પાઇપ કૂલિંગ: હીટ પાઇપ એ ફેઝ ચેન્જ હીટ ટ્રાન્સફર પર આધારિત ઉપકરણ છે.હીટ પાઇપ એ સીલબંધ કન્ટેનર અથવા સીલબંધ પાઇપ છે જે સંતૃપ્ત કાર્યકારી માધ્યમ/પ્રવાહી (પાણી, ઇથિલિન ગ્લાયકોલ, અથવા એસીટોન, વગેરે) થી ભરેલી છે.હીટ પાઇપનો એક વિભાગ બાષ્પીભવન છેડો છે, અને બીજો છેડો ઘનીકરણ છેડો છે.તે માત્ર બેટરી પેકની ગરમીને જ શોષી શકતું નથી પણ બેટરી પેકને પણ ગરમ કરી શકે છે.તે હાલમાં સૌથી આદર્શ પાવર બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ છે.જો કે, તે હજુ સંશોધન હેઠળ છે.

5) રેફ્રિજન્ટ ડાયરેક્ટ કૂલિંગ: ડાયરેક્ટ કૂલિંગ એ R134a રેફ્રિજન્ટ અને અન્ય રેફ્રિજન્ટના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને ગરમીને બાષ્પીભવન અને શોષી લેવાનો એક માર્ગ છે અને બેટરી બોક્સને ઝડપથી ઠંડુ કરવા માટે બેટરી બોક્સમાં એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમના બાષ્પીભવકને ઇન્સ્ટોલ કરો.ડાયરેક્ટ કૂલિંગ સિસ્ટમમાં ઉચ્ચ ઠંડક કાર્યક્ષમતા અને મોટી ઠંડક ક્ષમતા છે.