पावर ब्याट्री ताप स्थानान्तरण माध्यमको थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको विश्लेषण

नयाँ ऊर्जा वाहनहरूको प्रमुख प्रविधिहरू मध्ये एक पावर ब्याट्री हो।ब्याट्रीको गुणस्तरले एकातिर विद्युतीय सवारी साधनको मूल्य निर्धारण गर्छ भने अर्कोतिर विद्युतीय सवारी साधनको ड्राइभिङ दायरा।स्वीकृति र द्रुत ग्रहणको लागि प्रमुख कारक।

पावर ब्याट्रीहरूको प्रयोग विशेषताहरू, आवश्यकताहरू र आवेदन क्षेत्रहरू अनुसार, घर र विदेशमा पावर ब्याट्रीहरूको अनुसन्धान र विकास प्रकारहरू मोटे रूपमा छन्: लीड-एसिड ब्याट्रीहरू, निकल-क्याडमियम ब्याट्रीहरू, निकल-मेटल हाइड्राइड ब्याट्रीहरू, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू, इन्धन कक्षहरू, आदि, जसमध्ये लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको विकासले सबैभन्दा बढी ध्यान दिन्छ।

पावर ब्याट्री गर्मी उत्पादन व्यवहार

तातो स्रोत, तातो उत्पादन दर, ब्याट्री ताप क्षमता र पावर ब्याट्री मोड्युलको अन्य सम्बन्धित प्यारामिटरहरू ब्याट्रीको प्रकृतिसँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्।ब्याट्री द्वारा जारी गर्मी रासायनिक, मेकानिकल र बिजुली प्रकृति र ब्याट्री को विशेषताहरु मा निर्भर गर्दछ, विशेष गरी इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया को प्रकृति।ब्याट्री प्रतिक्रिया मा उत्पन्न गर्मी ऊर्जा ब्याट्री प्रतिक्रिया गर्मी Qr द्वारा व्यक्त गर्न सकिन्छ;इलेक्ट्रोकेमिकल ध्रुवीकरणले ब्याट्रीको वास्तविक भोल्टेजलाई यसको सन्तुलन इलेक्ट्रोमोटिभ बलबाट विचलित गर्छ, र ब्याट्रीको ध्रुवीकरणले गर्दा हुने ऊर्जा हानि Qp द्वारा व्यक्त गरिएको छ।ब्याट्री प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया समीकरण अनुसार अगाडि बढ्नुको अतिरिक्त, त्यहाँ केही साइड प्रतिक्रियाहरू पनि छन्।सामान्य साइड प्रतिक्रियाहरूमा इलेक्ट्रोलाइट विघटन र ब्याट्री स्व-डिस्चार्ज समावेश छ।यस प्रक्रियामा उत्पन्न साइड प्रतिक्रिया गर्मी Qs हो।थप रूपमा, कुनै पनि ब्याट्रीमा अनिवार्य रूपमा प्रतिरोध हुने हुनाले, वर्तमान पास हुँदा जुल ताप Qj उत्पन्न हुनेछ।तसर्थ, ब्याट्रीको कुल ताप निम्न पक्षहरूको तापको योगफल हो: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj।

विशेष चार्जिङ (डिस्चार्जिङ) प्रक्रियामा निर्भर गर्दै, ब्याट्रीले तातो उत्पन्न गर्ने मुख्य कारकहरू पनि फरक छन्।उदाहरणका लागि, जब ब्याट्री सामान्यतया चार्ज हुन्छ, Qr प्रमुख कारक हो;र ब्याट्री चार्जको पछिल्लो चरणमा, इलेक्ट्रोलाइटको विघटनका कारण, साइड प्रतिक्रियाहरू हुन थाल्छ (साइड प्रतिक्रिया ताप Qs हो), जब ब्याट्री लगभग पूर्ण रूपमा चार्ज हुन्छ र अधिक चार्ज हुन्छ, के हुन्छ मुख्यतया इलेक्ट्रोलाइट विघटन हो, जहाँ Qs हावी हुन्छ। ।जुल ताप Qj वर्तमान र प्रतिरोध मा निर्भर गर्दछ।सामान्यतया प्रयोग गरिएको चार्जिङ विधि स्थिर करन्ट अन्तर्गत गरिन्छ, र Qj यस समयमा एक विशिष्ट मान हो।यद्यपि, स्टार्ट-अप र प्रवेगको समयमा, वर्तमान अपेक्षाकृत उच्च छ।HEV को लागि, यो सयौं एम्पीयरको दशौं एम्पियरको करेन्ट बराबर हो।यस समयमा, जुल ताप Qj धेरै ठूलो छ र ब्याट्री ताप रिलीजको मुख्य स्रोत बन्छ।

थर्मल व्यवस्थापन नियन्त्रणको दृष्टिकोणबाट, थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीहरू दुई प्रकारमा विभाजित गर्न सकिन्छ: सक्रिय र निष्क्रिय।ताप स्थानान्तरण माध्यमको परिप्रेक्ष्यबाट, थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीहरूलाई विभाजित गर्न सकिन्छ: एयर-कूल्ड, तरल-कुल्ड, र चरण-परिवर्तन थर्मल भण्डारण।

तातो स्थानान्तरण माध्यमको रूपमा हावाको साथ थर्मल व्यवस्थापन

ताप स्थानान्तरण माध्यमले थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको प्रदर्शन र लागतमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।तातो स्थानान्तरण माध्यमको रूपमा हावाको प्रयोग भनेको हावालाई सीधा परिचय गराउनु हो ताकि यो तातो अपव्ययको उद्देश्य प्राप्त गर्न ब्याट्री मोड्युल मार्फत प्रवाह हुन्छ।सामान्यतया, फ्यान, इनलेट र आउटलेट भेन्टिलेशन र अन्य कम्पोनेन्टहरू आवश्यक हुन्छन्।
हावा सेवन को विभिन्न स्रोतहरु को अनुसार, त्यहाँ सामान्यतया निम्न रूपहरु छन्:
1 बाहिरी हावा भेन्टिलेसनको साथ निष्क्रिय कूलिंग
2. यात्री डिब्बा हावा भेन्टिलेसनको लागि निष्क्रिय कूलिंग/तातो
3. बाहिर वा यात्रु डिब्बाको हावाको सक्रिय कूलिंग/तातो
निष्क्रिय प्रणाली संरचना अपेक्षाकृत सरल छ र प्रत्यक्ष रूपमा अवस्थित वातावरण प्रयोग गर्दछ।उदाहरणका लागि, यदि जाडोमा ब्याट्री तताउन आवश्यक छ भने, यात्रु डिब्बाको तातो वातावरण हावा सास फेर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।ड्राइभिङको क्रममा ब्याट्रीको तापक्रम धेरै बढ्यो र यात्रुको डिब्बामा हावाको चिसो प्रभाव राम्रो नभएमा बाहिरबाट चिसो हावालाई चिसो पार्न सास लिन सकिन्छ।

सक्रिय प्रणालीको लागि, तताउने वा शीतलन कार्यहरू प्रदान गर्न र ब्याट्री स्थिति अनुसार स्वतन्त्र रूपमा नियन्त्रण गर्नको लागि छुट्टै प्रणाली स्थापना गर्न आवश्यक छ, जसले ऊर्जा खपत र गाडीको लागत पनि बढाउँछ।विभिन्न प्रणालीहरूको छनोट मुख्यतया ब्याट्रीको उपयोग आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।

तातो स्थानान्तरण माध्यमको रूपमा तरलसँग थर्मल व्यवस्थापन

माध्यमको रूपमा तरलसँग तातो स्थानान्तरणको लागि, संवहन र ताप प्रवाहको रूपमा अप्रत्यक्ष तताउने र शीतलन सञ्चालन गर्न मोड्युल र तरल माध्यम, जस्तै पानी ज्याकेट, बीचको ताप स्थानान्तरण संचार स्थापित गर्न आवश्यक छ।गर्मी स्थानान्तरण माध्यम पानी, इथिलीन ग्लाइकोल वा फ्रिज पनि हुन सक्छ।डाइलेक्ट्रिकको तरलमा पोल टुक्रालाई डुबाएर सीधा तातो स्थानान्तरण पनि हुन्छ, तर सर्ट सर्किटबाट बच्न इन्सुलेशन उपायहरू अपनाउनु पर्छ।

निष्क्रिय तरल कूलिंगले सामान्यतया तरल-परिवेश वायु ताप विनिमय प्रयोग गर्दछ र त्यसपछि माध्यमिक ताप विनिमयको लागि ब्याट्रीमा कोकुनहरू परिचय गराउँदछ, जबकि सक्रिय कूलिंगले प्राथमिक शीतलन प्राप्त गर्न इन्जिन कूलेन्ट-तरल मध्यम ताप एक्सचेन्जरहरू, वा इलेक्ट्रिक हीटिंग/थर्मल तेल तताउने प्रयोग गर्दछ।तताउने, यात्री केबिन एयर/वातानुकूलित फ्रिज-तरल माध्यमको साथ प्राथमिक कूलिङ।
हावा र तरल पदार्थ भएको थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीलाई माध्यमको रूपमा पंखा, पानी पम्प, ताप एक्सचेन्जर, हीटर (PTC एयर हीटर), पाइपलाइन र अन्य सामानहरू संरचना धेरै ठूलो र जटिल बनाउन, र ब्याट्री ऊर्जा खपत पनि, array ब्याट्री को ऊर्जा घनत्व र ऊर्जा घनत्व कम छ।
(PTC शीतलकहीटर) पानी चिसो ब्याट्री कूलिंग प्रणालीले ब्याट्री कूलर मार्फत तापलाई ब्याट्रीबाट वातानुकूलित फ्रिज प्रणालीमा स्थानान्तरण गर्न कूलेन्ट (50% पानी/50% इथिलीन ग्लाइकोल) प्रयोग गर्दछ, र त्यसपछि कन्डेनसर मार्फत वातावरणमा।आयातित पानीको तापक्रम ब्याट्री कूलरद्वारा तातो आदानप्रदान पछि कम तापक्रममा पुग्न सजिलो छ, र ब्याट्रीलाई उत्तम काम गर्ने तापमान दायरामा सञ्चालन गर्न समायोजन गर्न सकिन्छ;प्रणाली सिद्धान्त चित्रमा देखाइएको छ।फ्रिज प्रणालीका मुख्य घटकहरू समावेश छन्: कन्डेनसर, इलेक्ट्रिक कम्प्रेसर, बाष्पीकरण, स्टप भल्भको साथ विस्तार भल्भ, ब्याट्री कूलर (स्टप भल्भको साथ विस्तार भल्भ) र वातानुकूलित पाइपहरू, आदि।चिसो पानी सर्किट समावेश:बिजुली पानी पम्प, ब्याट्री (कुलिङ प्लेटहरू सहित), ब्याट्री कुलर, पानीको पाइप, विस्तार ट्याङ्की र अन्य सामानहरू।