পাওয়ার ব্যাটারি তাপ স্থানান্তর মাধ্যমের তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের বিশ্লেষণ

নতুন শক্তির গাড়ির অন্যতম প্রধান প্রযুক্তি হল পাওয়ার ব্যাটারি।ব্যাটারির গুণমান একদিকে বৈদ্যুতিক গাড়ির খরচ এবং অন্যদিকে বৈদ্যুতিক গাড়ির ড্রাইভিং পরিসীমা নির্ধারণ করে।গ্রহণযোগ্যতা এবং দ্রুত গ্রহণের জন্য মূল ফ্যাক্টর।

পাওয়ার ব্যাটারির ব্যবহারের বৈশিষ্ট্য, প্রয়োজনীয়তা এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র অনুসারে, দেশে এবং বিদেশে পাওয়ার ব্যাটারির গবেষণা এবং বিকাশের ধরনগুলি মোটামুটি: সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি, নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি, নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড ব্যাটারি, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি, জ্বালানী কোষ, ইত্যাদি, যার মধ্যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকাশ সবচেয়ে বেশি মনোযোগ দেয়।

পাওয়ার ব্যাটারি তাপ উত্পাদন আচরণ

তাপের উত্স, তাপ উৎপাদনের হার, ব্যাটারির তাপ ক্ষমতা এবং পাওয়ার ব্যাটারি মডিউলের অন্যান্য সম্পর্কিত পরামিতিগুলি ব্যাটারির প্রকৃতির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।ব্যাটারি দ্বারা নির্গত তাপ রাসায়নিক, যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক প্রকৃতি এবং ব্যাটারির বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, বিশেষ করে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার প্রকৃতির উপর।ব্যাটারি বিক্রিয়ায় উৎপন্ন তাপ শক্তি ব্যাটারি প্রতিক্রিয়া তাপ Qr দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে;ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেরুকরণের ফলে ব্যাটারির প্রকৃত ভোল্টেজ তার ভারসাম্য ইলেক্ট্রোমোটিভ বল থেকে বিচ্যুত হয় এবং ব্যাটারি মেরুকরণের কারণে শক্তির ক্ষতি Qp দ্বারা প্রকাশ করা হয়।প্রতিক্রিয়া সমীকরণ অনুযায়ী ব্যাটারি বিক্রিয়া এগিয়ে যাওয়ার পাশাপাশি, কিছু পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াও রয়েছে।সাধারণ পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোলাইট পচন এবং ব্যাটারি স্ব-স্রাব।এই প্রক্রিয়ায় উত্পন্ন পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া তাপ হল Qs।উপরন্তু, যেহেতু যেকোনো ব্যাটারির অনিবার্যভাবে প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকবে, কারেন্ট চলে গেলে জুল তাপ Qj উৎপন্ন হবে।অতএব, একটি ব্যাটারির মোট তাপ হল নিম্নলিখিত দিকগুলির তাপের সমষ্টি: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj।

নির্দিষ্ট চার্জিং (ডিসচার্জিং) প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে, ব্যাটারির তাপ উৎপন্ন করার প্রধান কারণগুলিও আলাদা।উদাহরণস্বরূপ, যখন ব্যাটারি সাধারণত চার্জ করা হয়, তখন Qr হল প্রভাবশালী ফ্যাক্টর;এবং ব্যাটারি চার্জিংয়ের পরবর্তী পর্যায়ে, ইলেক্ট্রোলাইটের পচনশীলতার কারণে, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ঘটতে শুরু করে (পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া তাপ হল Qs), যখন ব্যাটারি প্রায় সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা হয় এবং অতিরিক্ত চার্জ করা হয়, প্রধানত যা ঘটে তা হল ইলেক্ট্রোলাইট পচন, যেখানে Qs প্রাধান্য পায় .জুল তাপ Qj বর্তমান এবং প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে।সাধারণত ব্যবহৃত চার্জিং পদ্ধতি ধ্রুবক কারেন্টের অধীনে সঞ্চালিত হয় এবং Qj এই সময়ে একটি নির্দিষ্ট মান।যাইহোক, স্টার্ট আপ এবং ত্বরণের সময়, স্রোত তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে।HEV-এর জন্য, এটি দশ এম্পিয়ার থেকে শত শত অ্যাম্পিয়ারের কারেন্টের সমান।এই সময়ে, জুল তাপ Qj খুব বড় এবং ব্যাটারি তাপ মুক্তির প্রধান উৎস হয়ে ওঠে।

তাপ ব্যবস্থাপনা নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার দৃষ্টিকোণ থেকে, তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমগুলিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা যায়: সক্রিয় এবং প্যাসিভ।তাপ স্থানান্তর মাধ্যমের দৃষ্টিকোণ থেকে, তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমগুলিকে ভাগ করা যেতে পারে: এয়ার-কুলড, লিকুইড-কুলড এবং ফেজ-চেঞ্জ থার্মাল স্টোরেজ।

তাপ স্থানান্তর মাধ্যম হিসাবে বায়ু সহ তাপ ব্যবস্থাপনা

তাপ স্থানান্তর মাধ্যম তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের কর্মক্ষমতা এবং খরচের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।তাপ স্থানান্তর মাধ্যম হিসাবে বাতাসের ব্যবহার হল সরাসরি বাতাসকে প্রবর্তন করা যাতে এটি তাপ অপচয়ের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য ব্যাটারি মডিউলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।সাধারণত, ফ্যান, খাঁড়ি এবং আউটলেট বায়ুচলাচল এবং অন্যান্য উপাদান প্রয়োজন হয়।
বায়ু গ্রহণের বিভিন্ন উত্স অনুসারে, সাধারণত নিম্নলিখিত ফর্মগুলি রয়েছে:
1 বাইরের বায়ু বায়ুচলাচল সহ প্যাসিভ কুলিং
2. প্যাসিভ কুলিং/যাত্রীর বগির বায়ুচলাচলের জন্য গরম করা
3. বাইরের বা যাত্রীবাহী বগির বাতাসের সক্রিয় কুলিং/হিটিং
প্যাসিভ সিস্টেম কাঠামো তুলনামূলকভাবে সহজ এবং বিদ্যমান পরিবেশকে সরাসরি ব্যবহার করে।উদাহরণস্বরূপ, যদি শীতকালে ব্যাটারি গরম করার প্রয়োজন হয়, তবে যাত্রীর বগির গরম পরিবেশ বাতাস শ্বাস নেওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।গাড়ি চালানোর সময় যদি ব্যাটারির তাপমাত্রা খুব বেশি হয় এবং যাত্রীবাহী বগিতে বাতাসের শীতল প্রভাব ভাল না হয় তবে বাইরে থেকে ঠান্ডা বাতাস শ্বাস নেওয়া যেতে পারে।

সক্রিয় সিস্টেমের জন্য, হিটিং বা কুলিং ফাংশন প্রদানের জন্য একটি পৃথক সিস্টেম স্থাপন করা প্রয়োজন এবং ব্যাটারির অবস্থা অনুযায়ী স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, যা গাড়ির শক্তি খরচ এবং খরচ বাড়ায়।বিভিন্ন সিস্টেমের পছন্দ প্রধানত ব্যাটারির ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে।

তাপ স্থানান্তর মাধ্যম হিসাবে তরল সঙ্গে তাপ ব্যবস্থাপনা

মাধ্যম হিসাবে তরলের সাথে তাপ স্থানান্তরের জন্য, মডিউল এবং তরল মাধ্যমের মধ্যে একটি তাপ স্থানান্তর যোগাযোগ স্থাপন করা প্রয়োজন, যেমন একটি জল জ্যাকেট, পরিচলন এবং তাপ সঞ্চালনের আকারে পরোক্ষ গরম এবং শীতলকরণ পরিচালনা করতে।তাপ স্থানান্তর মাধ্যম জল, ইথিলিন গ্লাইকোল বা এমনকি রেফ্রিজারেন্ট হতে পারে।ডাইইলেক্ট্রিকের তরলে পোল টুকরো ডুবিয়ে সরাসরি তাপ স্থানান্তরও রয়েছে, তবে শর্ট সার্কিট এড়াতে নিরোধক ব্যবস্থা গ্রহণ করা আবশ্যক।

প্যাসিভ লিকুইড কুলিং সাধারণত তরল-পরিবেষ্টিত বায়ু তাপ বিনিময় ব্যবহার করে এবং তারপরে মাধ্যমিক তাপ বিনিময়ের জন্য ব্যাটারিতে কোকুনগুলি প্রবর্তন করে, যখন সক্রিয় কুলিং প্রাথমিক শীতলকরণ অর্জনের জন্য ইঞ্জিন কুল্যান্ট-তরল মাঝারি তাপ এক্সচেঞ্জার, বা বৈদ্যুতিক গরম/তাপীয় তেল গরম ব্যবহার করে।হিটিং, যাত্রী কেবিন এয়ার/এয়ার কন্ডিশনার রেফ্রিজারেন্ট-তরল মাধ্যম সহ প্রাথমিক কুলিং।
মাধ্যম হিসাবে বায়ু এবং তরল সহ তাপ ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থার জন্য ফ্যান, জলের পাম্প, হিট এক্সচেঞ্জার, হিটার (পিটিসি এয়ার হিটার), পাইপলাইন এবং অন্যান্য আনুষাঙ্গিক কাঠামোকে খুব বড় এবং জটিল করে তোলে এবং ব্যাটারি শক্তিও খরচ করে, অ্যারে ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব এবং শক্তির ঘনত্ব কমিয়ে দেয়।
(পিটিসি কুল্যান্টহিটার) ওয়াটার-কুলড ব্যাটারি কুলিং সিস্টেম কুল্যান্ট (50% জল/50% ইথিলিন গ্লাইকোল) ব্যবহার করে ব্যাটারি থেকে ব্যাটারি কুলারের মাধ্যমে শীতাতপনিয়ন্ত্রক রেফ্রিজারেন্ট সিস্টেমে তাপ স্থানান্তর করতে এবং তারপর কনডেন্সারের মাধ্যমে পরিবেশে।আমদানি করা জলের তাপমাত্রা ব্যাটারি কুলার দ্বারা তাপ বিনিময়ের পরে নিম্ন তাপমাত্রায় পৌঁছানো সহজ, এবং ব্যাটারিটি সর্বোত্তম কাজের তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করার জন্য সামঞ্জস্য করা যেতে পারে;সিস্টেমের নীতিটি চিত্রে দেখানো হয়েছে।রেফ্রিজারেন্ট সিস্টেমের প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে: কনডেন্সার, বৈদ্যুতিক সংকোচকারী, বাষ্পীভবন, স্টপ ভালভ সহ সম্প্রসারণ ভালভ, ব্যাটারি কুলার (স্টপ ভালভ সহ সম্প্রসারণ ভালভ) এবং এয়ার কন্ডিশনার পাইপ ইত্যাদি;শীতল জল সার্কিট অন্তর্ভুক্ত:বৈদ্যুতিক জল পাম্প, ব্যাটারি (কুলিং প্লেট সহ), ব্যাটারি কুলার, জলের পাইপ, সম্প্রসারণ ট্যাঙ্ক এবং অন্যান্য জিনিসপত্র।