बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली क्या है?

इलेक्ट्रिक वाणिज्यिक वाहन के पावरट्रेन सिस्टम के मुख्य घटकों में से एक के रूप में, ट्रैक्शन बैटरी पैक का मुख्य कार्य इलेक्ट्रिक ट्रक के प्रणोदन के लिए ऊर्जा प्रदान करना है।

तापमान एक महत्वपूर्ण कारक है जो सामान्य चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रदर्शन के साथ-साथ ट्रैक्शन बैटरी पैक की सीमा को प्रभावित करता है। अत्यधिक ठंडा तापमान वाहन की रेंज को काफी कम कर सकता है, जबकि अत्यधिक गर्मी बैटरी की कूलिंग को प्रभावित कर सकती है और यहां तक ​​कि थर्मल रनवे या दहन का कारण बन सकती है।

विभिन्न परिवेश के तापमानों में बैटरी पैक को अच्छा प्रदर्शन करने के लिए, कई वाहन निर्माता उन्हें थर्मल प्रबंधन प्रणालियों से लैस कर रहे हैं। तो थर्मल प्रबंधन प्रणाली क्या करती है? ट्रकों में मुख्यधारा की थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ क्या हैं?

निस्संदेह, उपयोग के दौरान बैटरी का तापमान और परिवेश का तापमान शुद्ध इलेक्ट्रिक ट्रकों के लिए बेहद महत्वपूर्ण है, और कुछ कठोर वातावरण, जैसे अत्यधिक गर्मी या ठंड, बैटरी को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जो बदले में प्रदर्शन और सेवा को कम कर देता है। बैटरी का जीवन.

हालाँकि अधिकांश शुद्ध इलेक्ट्रिक ट्रकों ने पारंपरिक ईंधन से चलने वाले वाहनों में पाए जाने वाले पारंपरिक बड़े खुले ग्रिल डिज़ाइन को हटा दिया है और इसे एक बंद डिज़ाइन के साथ बदल दिया है, इलेक्ट्रिक ट्रक अभी भी ऑपरेशन के दौरान अपने पावरट्रेन सिस्टम से गर्मी उत्पन्न करते हैं। इसलिए, उन्हें अभी भी एक निश्चित स्तर की शीतलन की आवश्यकता होती है।

यदि उपयोग के दौरान बैटरी ज़्यादा गरम हो जाती है, तो इसका बैटरी के सुरक्षा प्रदर्शन और समग्र जीवनकाल पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। इसके अतिरिक्त, सर्दियों के दौरान ठंडे क्षेत्रों में इलेक्ट्रिक ट्रकों का संचालन करते समय, बैटरी का प्रदर्शन और दक्षता कम हो सकती है। सबसे सीधा परिणाम वाहन की सीमा में महत्वपूर्ण कमी है, और बेहद कम तापमान पर, इलेक्ट्रिक ट्रकों को धीमी या यहां तक ​​कि मुश्किल चार्जिंग का अनुभव हो सकता है।

निश्चित रूप से, इलेक्ट्रिक मोटर को गर्मी खत्म करने के लिए शीतलन प्रणाली की भी आवश्यकता होती है। वर्तमान में, कई शुद्ध इलेक्ट्रिक ट्रक स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटरों से सुसज्जित हैं, जिन्हें अभी भी भारी भार, जैसे ढलान पर चढ़ने के तहत गर्मी अपव्यय के लिए शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है। यदि मोटर लंबे समय तक उच्च तापमान पर चलती है, तो इससे मोटर के स्थायी चुंबकों का विचुंबकीकरण हो सकता है, जिससे अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है।

इलेक्ट्रिक वाहनों में विभिन्न तापमानों और परिस्थितियों में ट्रैक्शन बैटरियों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियों का अनुप्रयोग प्रमुख तकनीकों में से एक है। यह ड्राइविंग में सहायता के लिए बैटरी ऊर्जा उपयोग को अधिकतम करने की अनुमति देता है। इन प्रणालियों का मुख्य उद्देश्य बैटरी के तापमान को उचित सीमा के भीतर बनाए रखना है, जिससे बैटरी पैक इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त कर सके।

उदाहरण के लिए, थर्मल प्रबंधन प्रणाली विभिन्न पर्यावरणीय तापमानों के आधार पर बैटरी के आंतरिक तापमान को समायोजित कर सकती है, जिससे बैटरी के प्रदर्शन पर बाहरी तापमान का प्रभाव कम हो जाता है। इसके अतिरिक्त, थर्मल प्रबंधन प्रणाली स्थानीय हॉटस्पॉट के गठन को रोक सकती है और बैटरी पैक के भीतर तापमान भिन्नता को कम कर सकती है, जिससे स्थानीय ओवरहीटिंग के कारण होने वाले हानिकारक प्रभावों को कम किया जा सकता है।

वर्तमान वाणिज्यिक वाहन बाजार में, मुख्यधारा के बैटरी थर्मल प्रबंधन समाधानों को मोटे तौर पर दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: वायु शीतलन और तरल शीतलन। एयर कूलिंग का उपयोग मुख्य रूप से छोटे इलेक्ट्रिक वैन और लाइट-ड्यूटी ट्रकों में किया जाता है, जबकि लिक्विड कूलिंग का उपयोग आमतौर पर हेवी-ड्यूटी इलेक्ट्रिक ट्रकों और इलेक्ट्रिक ट्रैक्टर-ट्रेलरों में किया जाता है, जिन्हें उच्च बिजली उत्पादन की आवश्यकता होती है।

एयर कूलिंग, बैटरी से गर्मी खत्म करने के लिए प्राकृतिक वायु प्रवाह का उपयोग करता है। एयर कूलिंग का एक उन्नत संस्करण भी है, जहां बैटरी कोशिकाओं के दोनों सिरों पर इलेक्ट्रोड में ताप-प्रवाहकीय सामग्री जोड़ी जाती है। यह अधिक कुशल गर्मी अपव्यय के लिए गर्मी को प्रवाहकीय सामग्रियों के माध्यम से धातु आवरण में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। यह उन्नत वायु शीतलन प्रणाली बेहतर समग्र ताप अपव्यय दक्षता प्रदान करती है।

एयर कूलिंग के फायदे मुख्य रूप से इसकी सरल संरचना, कम लागत और संभावित तरल रिसाव की अनुपस्थिति में निहित हैं, जो समग्र विश्वसनीयता को बढ़ाता है। कुल मिलाकर, छोटी इलेक्ट्रिक वैन और इलेक्ट्रिक लाइट-ड्यूटी ट्रकों के लिए जो मूल्य लाभ को प्राथमिकता देते हैं, एयर कूलिंग थर्मल प्रबंधन स्पष्ट रूप से एक अधिक उपयुक्त विकल्प है।

जबकि एयर कूलिंग तकनीक, जो माध्यम के रूप में हवा पर निर्भर करती है, कुछ लागत लाभ प्रदान करती है, इसमें ध्यान देने योग्य कमियां भी हैं। इसकी शीतलन क्षमता अपेक्षाकृत कम है, और समग्र शीतलन प्रभाव मध्यम है क्योंकि यह गर्मी अपव्यय के लिए पूरी तरह से बाहरी वायु प्रवाह पर निर्भर करता है। शीतलन प्रभावशीलता सीमित है, विशेष रूप से उच्च-शक्ति निर्वहन के दौरान। इसके अतिरिक्त, वायु शीतलन सीधे बाहरी तापमान से प्रभावित होता है, विशेष रूप से अत्यधिक गर्म या ठंडे मौसम की स्थिति में, जो कुछ हद तक बैटरी की गर्मी अपव्यय और स्थानांतरण दक्षता को प्रभावित कर सकता है।

बैटरी थर्मल प्रबंधन के लिए एयर कूलिंग वाले इलेक्ट्रिक ट्रकों की तुलना में, तरल कूलिंग अधिक प्रभावी गर्मी लंपटता और इन्सुलेशन प्रदान करता है। तरल शीतलन के सिद्धांत में बैटरी संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को दूर करने के लिए बैटरी पैक के अंदर शीतलन द्रव सर्किट के भीतर एक शीतलक को प्रसारित करना शामिल है, इस प्रकार बैटरी के लिए कुशल गर्मी अपव्यय प्रदान किया जाता है।

सरल शब्दों में, तरल शीतलन में बैटरी पैक के भीतर कई पाइपलाइनों की व्यवस्था शामिल होती है। जब शीतलन की आवश्यकता होती है, तो शीतलक को इन पाइपलाइनों में पंप किया जाता है, और बैटरी द्वारा उत्पन्न गर्मी को जल परिसंचरण प्रणाली के माध्यम से दूर ले जाया जाता है, जिससे शीतलन प्रभाव प्राप्त होता है।

बैटरी पैक के लिए अधिक कुशल ताप अपव्यय के अलावा, कुछ तरल शीतलन थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ बैटरी हीटिंग क्षमताओं को भी शामिल करती हैं। यह बैटरी को ठंडे वातावरण में भी तुरंत अपने इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने की अनुमति देता है। स्पष्ट रूप से, वायु शीतलन की तुलना में तरल शीतलन उच्च और अधिक मजबूत ताप अपव्यय दक्षता प्रदान करता है। भारी भार या उच्च-शक्ति आउटपुट के तहत भी, जब बैटरी पावर लोड अत्यधिक होता है, तो तरल शीतलन जल परिसंचरण प्रणाली बैटरी पैक को तुरंत ठंडा कर सकती है। इसके अतिरिक्त, तरल शीतलन अधिक समान गर्मी अपव्यय प्रदान करता है, बैटरी कोशिकाओं के बीच तापमान अंतर को कम करता है, और बैटरी पैक स्थिरता और जीवनकाल को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।

लिक्विड कूलिंग थर्मल प्रबंधन समाधान उचित सीमा के भीतर बैटरी तापमान को अधिक कुशलता से नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे बैटरी पैक की कार्यकुशलता, स्थिरता और स्थायित्व में और सुधार होता है। हालाँकि, क्रय लागत के संदर्भ में, लिक्विड कूलिंग से लैस इलेक्ट्रिक ट्रक एयर कूलिंग वाले ट्रकों की तुलना में काफी अधिक महंगे हैं। समग्र डिज़ाइन भी अधिक जटिल है. यदि आपके ऑपरेटिंग वातावरण में उपयुक्त तापमान है और आपकी ड्राइविंग की अच्छी आदतें हैं, तो एयर कूलिंग का उपयोग पूरी तरह से पर्याप्त है।

कई निर्माता अब छोटी इलेक्ट्रिक वैन और इलेक्ट्रिक लाइट-ड्यूटी ट्रक दोनों के बैटरी पैक को हीटिंग फ़ंक्शन से लैस करते हैं। इसके पीछे का सिद्धांत इलेक्ट्रिक हीटिंग तत्वों का उपयोग करके बैटरी को सहायक हीटिंग प्रदान करना है, यह सुनिश्चित करना है कि बैटरी गर्म हो और इसे अत्यधिक कम तापमान पर काम करने से रोका जाए। इससे बैटरी की दक्षता में सुधार करने में मदद मिलती है। बैटरी हीटिंग फ़ंक्शन बैटरी को अधिक कुशलता से संचालित करने में सक्षम बनाता है, जिससे ड्राइविंग रेंज बढ़ती है और बैटरी में अत्यधिक प्रदर्शन गिरावट की घटना कम हो जाती है।

लिक्विड-कूलिंग लाइनें आरक्षित हैं लेकिन पाइप से नहीं डाली गई हैं▲

नई ऊर्जा ट्रकों के लिए, एक कुशल बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली बेहद महत्वपूर्ण है और ड्राइविंग अनुभव पर इसका बहुत प्रभाव पड़ता है।