নতুন শক্তির যানবাহনের প্রধান শক্তি উৎস হিসেবে পাওয়ার ব্যাটারি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যানবাহন ব্যবহারের সময় ব্যাটারিকে জটিল ও পরিবর্তনশীল কর্মপরিবেশের সম্মুখীন হতে হয়।
নিম্ন তাপমাত্রায় লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রোধ বেড়ে যায় এবং এর ধারণক্ষমতা কমে যায়। চরম ক্ষেত্রে, ইলেকট্রোলাইট জমে যায় এবং ব্যাটারি ডিসচার্জ করা যায় না। এর ফলে ব্যাটারি সিস্টেমের নিম্ন-তাপমাত্রার কার্যক্ষমতা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়, যার ফলস্বরূপ বৈদ্যুতিক গাড়ির পাওয়ার আউটপুট কমে যায় এবং রেঞ্জ হ্রাস পায়। নিম্ন তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে নতুন শক্তির যানবাহন চার্জ করার সময়, সাধারণ BMS চার্জ করার আগে ব্যাটারিকে প্রথমে একটি উপযুক্ত তাপমাত্রায় গরম করে। যদি এটি সঠিকভাবে পরিচালনা করা না হয়, তবে এটি তাৎক্ষণিক ভোল্টেজ ওভারচার্জের কারণ হবে, যার ফলে অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট হতে পারে এবং পরবর্তীতে ধোঁয়া, আগুন বা এমনকি বিস্ফোরণও ঘটতে পারে।
উচ্চ তাপমাত্রায় চার্জারের নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বিকল হলে, ব্যাটারির ভেতরে তীব্র রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটতে পারে এবং প্রচুর তাপ উৎপন্ন হতে পারে। এই তাপ যদি ছড়িয়ে পড়ার সুযোগ না পেয়ে দ্রুত ব্যাটারির ভেতরে জমা হতে থাকে, তবে ব্যাটারি থেকে তরল চুইয়ে পড়তে পারে, গ্যাস নির্গত হতে পারে, ধোঁয়া বের হতে পারে ইত্যাদি। গুরুতর ক্ষেত্রে, ব্যাটারিটি প্রচণ্ডভাবে জ্বলে উঠবে এবং বিস্ফোরিত হবে।
ব্যাটারি থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিটিএমএস) হলো ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের প্রধান কাজ। ব্যাটারির তাপ ব্যবস্থাপনার মধ্যে প্রধানত শীতলীকরণ, উত্তাপন এবং তাপমাত্রা সমতাকরণের কাজগুলো অন্তর্ভুক্ত। শীতলীকরণ এবং উত্তাপনের কাজগুলো মূলত ব্যাটারির উপর বাইরের পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রার সম্ভাব্য প্রভাব অনুযায়ী সমন্বয় করা হয়। ব্যাটারি প্যাকের ভেতরের তাপমাত্রার পার্থক্য কমাতে এবং ব্যাটারির কোনো নির্দিষ্ট অংশের অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে সৃষ্ট দ্রুত ক্ষয় রোধ করতে তাপমাত্রা সমতাকরণ ব্যবহার করা হয়। একটি ক্লোজড-লুপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তাপ-পরিবাহী মাধ্যম, পরিমাপ ও নিয়ন্ত্রণ ইউনিট এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জাম দ্বারা গঠিত, যাতে পাওয়ার ব্যাটারি একটি উপযুক্ত তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে কাজ করে তার সর্বোত্তম ব্যবহার অবস্থা বজায় রাখতে পারে এবং ব্যাটারি সিস্টেমের কর্মক্ষমতা ও আয়ু নিশ্চিত করতে পারে।
১. তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের "V" মডেল উন্নয়ন পদ্ধতি
পাওয়ার ব্যাটারি সিস্টেমের একটি উপাদান হিসেবে, থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমটিও অটোমোটিভ শিল্পের "V" মডেল উন্নয়ন মডেল অনুসারে তৈরি করা হয়েছে। সিমুলেশন টুলস এবং বিপুল সংখ্যক পরীক্ষা-নিরীক্ষার সাহায্যে, শুধুমাত্র এইভাবেই উন্নয়নের দক্ষতা বাড়ানো, উন্নয়নের খরচ কমানো এবং গ্যারান্টি সিস্টেমকে নির্ভরযোগ্যতা, নিরাপত্তা ও দীর্ঘস্থায়িত্ব প্রদান করা সম্ভব।
নিম্নে তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেম উন্নয়নের "V" মডেলটি বর্ণনা করা হলো। সাধারণভাবে, এই মডেলটি দুটি অক্ষ নিয়ে গঠিত, একটি অনুভূমিক এবং একটি উল্লম্ব: অনুভূমিক অক্ষটি সম্মুখ উন্নয়নের চারটি প্রধান ধারা এবং বিপরীত যাচাইকরণের একটি প্রধান ধারা নিয়ে গঠিত, এবং এই প্রধান ধারাটি হলো সম্মুখ উন্নয়ন, যেখানে বিপরীত ক্লোজড-লুপ যাচাইকরণকে বিবেচনায় রাখা হয়; উল্লম্ব অক্ষটি তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত: উপাদান, উপ-সিস্টেম এবং সিস্টেম।
ব্যাটারির তাপমাত্রা সরাসরি এর সুরক্ষাকে প্রভাবিত করে, তাই ব্যাটারি সিস্টেমের নকশার ক্ষেত্রে এর তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের ডিজাইন ও গবেষণা অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাজ। ব্যাটারির কার্যক্ষমতা ও সুরক্ষা নিশ্চিত করার জন্য, ব্যাটারি সিস্টেমের তাপ ব্যবস্থাপনা ডিজাইন ও যাচাইকরণ অবশ্যই ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনা ডিজাইন প্রক্রিয়া, ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেম ও এর উপাদানের প্রকারভেদ, তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের উপাদান নির্বাচন এবং তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের কার্যকারিতা মূল্যায়নের কঠোর অনুসরণে সম্পন্ন করতে হবে।
১. তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা। গাড়ির ব্যবহারের পরিবেশ, গাড়ির অপারেটিং অবস্থা এবং ব্যাটারি সেলের তাপমাত্রার পরিসরের মতো ডিজাইন ইনপুট প্যারামিটার অনুসারে, তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের জন্য ব্যাটারি সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা স্পষ্ট করার জন্য চাহিদা বিশ্লেষণ করা হয়; প্রয়োজনীয়তা বিশ্লেষণ অনুসারে, সিস্টেমের কার্যাবলী এবং সিস্টেমের ডিজাইনের লক্ষ্য নির্ধারণ করা হয়। এই ডিজাইনের লক্ষ্যগুলির মধ্যে প্রধানত ব্যাটারি সেলের তাপমাত্রা, ব্যাটারি সেলগুলির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য, সিস্টেমের শক্তি খরচ এবং ব্যয় নিয়ন্ত্রণ অন্তর্ভুক্ত।
২. তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের কাঠামো। সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, সিস্টেমটিকে কুলিং সাবসিস্টেম, হিটিং সাবসিস্টেম, থার্মাল ইনসুলেশন সাবসিস্টেম এবং থার্মাল রানঅ্যাওয়ে অবস্ট্রাকশন (TRo) সাবসিস্টেমে বিভক্ত করা হয় এবং প্রতিটি সাবসিস্টেমের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করা হয়। একই সাথে, সিস্টেমের ডিজাইন প্রাথমিকভাবে যাচাই করার জন্য সিমুলেশন বিশ্লেষণ করা হয়। যেমন—পিটিসি কুলার হিটার, পিটিসি এয়ার হিটার, ইলেকট্রনিক ওয়াটার পাম্পইত্যাদি।
৩. সাবসিস্টেম ডিজাইন, প্রথমে সিস্টেম ডিজাইন অনুযায়ী প্রতিটি সাবসিস্টেমের ডিজাইনের লক্ষ্য নির্ধারণ করতে হবে এবং তারপর পর্যায়ক্রমে প্রতিটি সাবসিস্টেমের জন্য পদ্ধতি নির্বাচন, স্কিম ডিজাইন, বিস্তারিত ডিজাইন এবং সিমুলেশন বিশ্লেষণ ও যাচাইকরণ সম্পন্ন করতে হবে।
৪. যন্ত্রাংশের নকশার ক্ষেত্রে, প্রথমে সাবসিস্টেম ডিজাইন অনুযায়ী যন্ত্রাংশগুলোর নকশার উদ্দেশ্য নির্ধারণ করতে হবে এবং তারপর বিস্তারিত নকশা ও সিমুলেশন বিশ্লেষণ সম্পন্ন করতে হবে।
৫. যন্ত্রাংশ উৎপাদন ও পরীক্ষণ, যন্ত্রাংশ উৎপাদন এবং পরীক্ষণ ও যাচাইকরণ।
৬. সাবসিস্টেম ইন্টিগ্রেশন এবং ভেরিফিকেশন, সাবসিস্টেম ইন্টিগ্রেশন এবং টেস্ট ভেরিফিকেশনের জন্য।
৭. সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন ও টেস্টিং, সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন ও টেস্টিং যাচাইকরণ।
পোস্ট করার সময়: জুন-০২-২০২৩
