નવી ઉર્જા બસોમાં બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BTMS) ના ઉપયોગનું વિશ્લેષણ

નવી ઉર્જા બસો (જાહેર બસો, પેસેન્જર બસો, પ્રવાસી બસો, વગેરે), વ્યાપારી રીતે સંચાલિત વાહનો તરીકે, મોટી બેટરી ક્ષમતા, વિતરિત બેટરી પેક લેઆઉટ, ઉચ્ચ ઝડપી-ચાર્જિંગ આવશ્યકતાઓ, આઉટડોર ઓલ-કન્ડિશન ઓપરેશન અને ઉચ્ચ મુસાફરોની ક્ષમતા જેવી મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BTMS)તે ફક્ત "બેટરી તાપમાન નિયંત્રણ ઉપકરણ" નથી, પરંતુ બસ સંચાલન સલામતી, બેટરી જીવન, કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા અને રેન્જ સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરતી મુખ્ય સિસ્ટમ છે. તે એક મુખ્ય મોડ્યુલ પણ છે જે નવી ઊર્જા બસોના થર્મલ મેનેજમેન્ટને પેસેન્જર કારથી અલગ પાડે છે.

બસ પાવર બેટરી (મોટાભાગે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ, થોડી માત્રામાં ટર્નરી લિથિયમ સાથે) ની ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓ માટે રચાયેલ આ સિસ્ટમ, સક્રિય તાપમાન નિયંત્રણ, કચરો ગરમી પુનઃપ્રાપ્તિ, સમાન તાપમાન નિયમન અને ઝડપી ચાર્જિંગ તાપમાન નિયંત્રણ જેવા કાર્યોનો ઉપયોગ કરે છે જેથી બેટરી પેક તાપમાન 25~35℃ ની શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ શ્રેણીમાં સ્થિર થાય. તે રાષ્ટ્રીય ધોરણ "ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે પાવર બેટરી માટે સલામતી આવશ્યકતાઓ" (GB 38031) ના ફરજિયાત સલામતી ધોરણોને પણ પૂર્ણ કરે છે, જે તેને નવી ઊર્જા બસોના વાણિજ્યિક સંચાલન માટે આવશ્યક મુખ્ય સિસ્ટમ બનાવે છે.

I. નવી ઉર્જા બસો માટે BTMS નું મુખ્ય એપ્લિકેશન મૂલ્ય

પેસેન્જર વાહનોની તુલનામાં,ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે BTMS(બસો) બસો **"ઓપરેશન-ઓરિએન્ટેડ" પર વધુ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જેમાં મુખ્ય મૂલ્યો ફક્ત રેન્જ વધારવાને બદલે ઓપરેટિંગ ખર્ચ ઘટાડવા, ઓપરેટિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા અને ઓપરેશનલ સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા પર કેન્દ્રિત છે. બસો અને પેસેન્જર વાહનોમાં થર્મલ મેનેજમેન્ટ વચ્ચે આ મુખ્ય તફાવત છે:

૧. થર્મલ રનઅવે અટકાવવું અને વાહન સંચાલન સલામતી સુનિશ્ચિત કરવી
નવા એનર્જી બસ બેટરી પેકમાં સામાન્ય રીતે 100-300kWh ની ક્ષમતા હોય છે, જે શ્રેણી અને સમાંતરમાં જોડાયેલા ડઝનબંધ બેટરી મોડ્યુલોથી બનેલા હોય છે. બહારના સંપર્કમાં આવવાથી, ચઢાવ પર ડ્રાઇવિંગ દરમિયાન વધુ ભાર અને ઝડપી ચાર્જિંગ દરમિયાન વધુ પડતો પ્રવાહ સરળતાથી સ્થાનિક ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી શકે છે.બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમસક્રિય ઠંડક, તાપમાન દેખરેખ અને થર્મલ રનઅવે ચેતવણીઓ દ્વારા, બેટરી ફુલવા, શોર્ટ સર્કિટ અને થર્મલ રનઅવેને અટકાવે છે, જે બસ સંચાલનમાં અકસ્માત દરને મૂળભૂત રીતે ઘટાડે છે (બસો/પેસેન્જર વાહનો માટે સલામતી આવશ્યકતાઓ પેસેન્જર વાહનો કરતા ઘણી વધારે છે).

2. બેટરી સાયકલ લાઇફ વધારવી અને ઓપરેશનલ રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ ઘટાડવો

નવી ઉર્જા બસોનો મુખ્ય ખર્ચ પાવર બેટરી છે (જે 30%-40% જેટલો છે), અને ઓપરેટિંગ વાહનની બેટરી લાઇફ સીધી રીતે એક વાહનના કુલ જીવન ચક્ર ખર્ચને નક્કી કરે છે. તાપમાનમાં દરેક 1°C વધારા માટે, લિથિયમ બેટરીનું ચક્ર જીવન લગભગ 2% ઘટે છે; નીચા તાપમાને ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ લિથિયમ સ્ફટિકીકરણ તરફ દોરી શકે છે.ઇલેક્ટ્રિક વાહન થર્મલ મેનેજમેન્ટચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ દ્વારા, બસ બેટરીના ચક્ર જીવનને 3-4 વર્ષ (આશરે 2000 ચક્ર) થી 5-6 વર્ષ (આશરે 3000 ચક્ર) સુધી વધારી શકાય છે, જે ઓપરેટરો માટે બેટરી રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.

ઝડપી ચાર્જિંગ પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન બસના સંચાલનમાં સુધારો કરે છે. બસો ઘણીવાર 3-10 મિનિટના ઝડપી ચાર્જિંગ મોડનો ઉપયોગ કરે છે (ઝડપી ચાર્જિંગ કરંટ 300-500A સુધી પહોંચી શકે છે). ઉચ્ચ-કરંટ ચાર્જિંગ ઝડપથી મોટી માત્રામાં ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. જો સમયસર ઠંડુ ન કરવામાં આવે, તો બેટરી ઓવરહિટ પ્રોટેક્શન ટ્રિગર કરશે અને ચાર્જિંગ પાવર ઘટાડશે, જેના પરિણામે ચાર્જિંગ સમય લાંબો થશે. BTMS નું સમર્પિત ઝડપી-ચાર્જિંગ તાપમાન નિયંત્રણ કાર્ય શ્રેષ્ઠ શ્રેણીમાં બેટરી તાપમાનને ઝડપથી નિયંત્રિત કરી શકે છે, ચાર્જિંગ પાવર ડિગ્રેડેશન ટાળી શકે છે અને બસોના "ચાર્જ અને જાઓ" ઓપરેશનલ લયને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

3. બેટરી ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ કાર્યક્ષમતાને સ્થિર કરવાથી ઓપરેશનલ રેન્જ ડિગ્રેડેશન ઘટે છે. નવી ઉર્જા બસો નિશ્ચિત રૂટ (બસો) અથવા લાંબા અંતર (પેસેન્જર ટ્રાન્સપોર્ટ) પર ચાલે છે, જેમાં ઉચ્ચ રેન્જ સ્થિરતાની જરૂર પડે છે. ઉચ્ચ તાપમાન બેટરી ડિસ્ચાર્જ કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે, જ્યારે નીચા તાપમાન 30%-50% ક્ષમતા ઘટાડાનું કારણ બની શકે છે. BTMS (બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ) ઉચ્ચ તાપમાને સક્રિય ઠંડક અને નીચા તાપમાને સક્રિય પ્રીહિટિંગ દ્વારા બેટરી ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ કાર્યક્ષમતાને 90% થી ઉપર સ્થિર કરે છે, જે ઓપરેશન દરમિયાન બેટરી તાપમાનની સમસ્યાઓને કારણે પાવર લોસ અને બ્રેકડાઉનને અટકાવે છે.

બેટરી પેક તાપમાન એકરૂપતામાં સુધારો કરવાથી વ્યક્તિગત મોડ્યુલોના અકાળ ઘટાડાને અટકાવે છે. નવી ઉર્જા બસોમાં બેટરી પેક ઘણીવાર વિતરિત થાય છે (છત, ચેસિસ બાજુઓ, પાછળ). વિવિધ સ્થળોએ બેટરી મોડ્યુલો આસપાસના તાપમાનથી ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે (દા.ત., ઊંચા તાપમાનના સંપર્કમાં આવતા છત મોડ્યુલો, નીચા તાપમાને ચેસિસ મોડ્યુલો), સરળતાથી મોડ્યુલો વચ્ચે અતિશય તાપમાન તફાવત (>5℃) તરફ દોરી જાય છે, જેના કારણે ઓવરચાર્જિંગ, ઓવર-ડિસ્ચાર્જિંગ અને વ્યક્તિગત મોડ્યુલોના અકાળ ઘટાડા થાય છે. BTMS, તાપમાન એકરૂપતા નિયમન દ્વારા, બેટરી પેકની અંદરના મોડ્યુલો વચ્ચેના તાપમાન તફાવતને **≤3℃** સુધી નિયંત્રિત કરે છે, એકંદર બેટરી પેક સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરે છે અને "એક મોડ્યુલ સમગ્ર પેકને નીચે ખેંચી લે છે" અટકાવે છે. 4. ઉર્જા બચત અને વપરાશમાં ઘટાડો, ઓપરેટિંગ પાવર વપરાશ ઘટાડવો. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા BTMS પરંપરાગત PTC ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ (વીજ વપરાશ 10~20kW સુધી પહોંચી શકે છે) ને બદલવા માટે બસ મોટર, ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ અને એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમની કચરો ગરમી પુનઃપ્રાપ્તિને જોડશે, નીચા તાપમાને બેટરી પ્રીહિટિંગ ઊર્જા વપરાશ ઘટાડશે, શિયાળામાં બસ ઓપરેટિંગ રેન્જમાં 15%~20% વધારો કરશે, અને ચાર્જિંગ ફ્રીક્વન્સી અને ઓપરેટિંગ પાવર વપરાશ ખર્ચ ઘટાડશે.