নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য লিথিয়াম ব্যাটারির তাপ ব্যবস্থাপনা প্রযুক্তির উপর গবেষণা

1. নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য লিথিয়াম ব্যাটারির বৈশিষ্ট্য

লিথিয়াম ব্যাটারিগুলির প্রধানত কম স্ব-স্রাব হার, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, উচ্চ চক্রের সময় এবং ব্যবহারের সময় উচ্চ অপারেটিং দক্ষতার সুবিধা রয়েছে।নতুন শক্তির জন্য প্রধান শক্তি ডিভাইস হিসাবে লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যবহার করা একটি ভাল শক্তির উত্স পাওয়ার সমতুল্য।অতএব, নতুন শক্তির যানবাহনের প্রধান উপাদানগুলির সংমিশ্রণে, লিথিয়াম ব্যাটারি সেল সম্পর্কিত লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকটি তার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মূল উপাদান এবং মূল অংশ হয়ে উঠেছে যা শক্তি সরবরাহ করে।লিথিয়াম ব্যাটারির কাজের প্রক্রিয়া চলাকালীন, আশেপাশের পরিবেশের জন্য কিছু প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।পরীক্ষামূলক ফলাফল অনুসারে, সর্বোত্তম কাজের তাপমাত্রা 20°C থেকে 40°C এ রাখা হয়।একবার ব্যাটারির চারপাশের তাপমাত্রা নির্দিষ্ট সীমা ছাড়িয়ে গেলে, লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে এবং পরিষেবা জীবন অনেক কমে যাবে।কারণ লিথিয়াম ব্যাটারির চারপাশের তাপমাত্রা খুব কম, চূড়ান্ত স্রাব ক্ষমতা এবং ডিসচার্জ ভোল্টেজ প্রিসেট স্ট্যান্ডার্ড থেকে বিচ্যুত হবে এবং একটি তীক্ষ্ণ ড্রপ হবে।

যদি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা খুব বেশি হয়, তাহলে লিথিয়াম ব্যাটারির তাপ পলাতক হওয়ার সম্ভাবনা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পাবে এবং অভ্যন্তরীণ তাপ একটি নির্দিষ্ট স্থানে জড়ো হবে, যা গুরুতর তাপ সঞ্চয়ের সমস্যা সৃষ্টি করবে।যদি লিথিয়াম ব্যাটারির বর্ধিত কাজের সময় সহ তাপের এই অংশটি মসৃণভাবে রপ্তানি করা না যায় তবে ব্যাটারিটি বিস্ফোরণের ঝুঁকিতে থাকে।এই নিরাপত্তা বিপত্তি ব্যক্তিগত নিরাপত্তার জন্য একটি বড় হুমকি, তাই লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিকে কাজ করার সময় সামগ্রিক সরঞ্জামের নিরাপত্তা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কুলিং ডিভাইসের উপর নির্ভর করতে হবে।এটি দেখা যায় যে গবেষকরা যখন লিথিয়াম ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করেন, তখন তাদের অবশ্যই তাপ রপ্তানি করতে এবং লিথিয়াম ব্যাটারির সর্বোত্তম কাজের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে বাহ্যিক ডিভাইসগুলিকে যুক্তিসঙ্গতভাবে ব্যবহার করতে হবে।তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সংশ্লিষ্ট মানদণ্ডে পৌঁছানোর পরে, নতুন শক্তির যানবাহনের নিরাপদ ড্রাইভিং লক্ষ্য খুব কমই হুমকির সম্মুখীন হবে।

2. নতুন শক্তির গাড়ির শক্তি লিথিয়াম ব্যাটারির তাপ উত্পাদন প্রক্রিয়া

যদিও এই ব্যাটারিগুলিকে পাওয়ার ডিভাইস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, প্রকৃত প্রয়োগের প্রক্রিয়ায়, তাদের মধ্যে পার্থক্যগুলি আরও স্পষ্ট।কিছু ব্যাটারির বৃহত্তর অসুবিধা আছে, তাই নতুন শক্তির যানবাহন নির্মাতাদের সাবধানে নির্বাচন করা উচিত।উদাহরণস্বরূপ, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি মধ্যম শাখার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করে, তবে এটি পরিচালনার সময় আশেপাশের পরিবেশের ব্যাপক ক্ষতি করবে এবং এই ক্ষতি পরে অপূরণীয় হবে।তাই পরিবেশগত নিরাপত্তা রক্ষায় দেশটি লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি নিষিদ্ধ তালিকায় অন্তর্ভুক্ত করেছে।বিকাশের সময়কালে, নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড ব্যাটারিগুলি ভাল সুযোগ পেয়েছে, বিকাশ প্রযুক্তি ধীরে ধীরে পরিপক্ক হয়েছে এবং প্রয়োগের সুযোগও প্রসারিত হয়েছে।যাইহোক, লিথিয়াম ব্যাটারির সাথে তুলনা করলে, এর অসুবিধাগুলি কিছুটা সুস্পষ্ট।উদাহরণস্বরূপ, নিকেল-ধাতু হাইড্রাইড ব্যাটারির উৎপাদন খরচ নিয়ন্ত্রণ করা সাধারণ ব্যাটারি নির্মাতাদের পক্ষে কঠিন।ফলে বাজারে নিকেল-হাইড্রোজেন ব্যাটারির দাম চড়াই থেকেছে।কিছু নতুন এনার্জি গাড়ির ব্র্যান্ড যেগুলো খরচের পারফরম্যান্স অনুসরণ করে তারা তাদের অটো পার্টস হিসেবে ব্যবহার করার কথা কমই বিবেচনা করবে।আরও গুরুত্বপূর্ণ, Ni-MH ব্যাটারিগুলি লিথিয়াম ব্যাটারির তুলনায় পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার জন্য অনেক বেশি সংবেদনশীল এবং উচ্চ তাপমাত্রার কারণে আগুন ধরার সম্ভাবনা বেশি।একাধিক তুলনা করার পরে, লিথিয়াম ব্যাটারিগুলি আলাদা হয়ে উঠেছে এবং এখন নতুন শক্তির যানবাহনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম ব্যাটারি নতুন শক্তির যানবাহনগুলির জন্য শক্তি সরবরাহ করতে পারে তার কারণটি সঠিকভাবে কারণ তাদের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলিতে সক্রিয় উপাদান রয়েছে।ক্রমাগত এম্বেডিং এবং উপকরণ নিষ্কাশনের প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রচুর পরিমাণে বৈদ্যুতিক শক্তি পাওয়া যায় এবং তারপরে শক্তি রূপান্তরের নীতি অনুসারে, বৈদ্যুতিক শক্তি এবং গতিশক্তি বিনিময়ের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য, এইভাবে একটি শক্তিশালী শক্তি সরবরাহ করে নতুন শক্তির যানবাহন, গাড়ির সাথে হাঁটার উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে।একই সময়ে, যখন লিথিয়াম ব্যাটারি কোষ একটি রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটিতে তাপ শোষণ এবং শক্তি রূপান্তর সম্পূর্ণ করার জন্য তাপ মুক্ত করার কাজ থাকবে।উপরন্তু, লিথিয়াম পরমাণু স্থির নয়, এটি ইলেক্ট্রোলাইট এবং ডায়াফ্রামের মধ্যে ক্রমাগত চলতে পারে এবং মেরুকরণের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ রয়েছে।

এখন, তাপও যথাযথভাবে মুক্তি পাবে।যাইহোক, নতুন শক্তির যানবাহনের লিথিয়াম ব্যাটারির চারপাশে তাপমাত্রা খুব বেশি, যা সহজেই পজিটিভ এবং নেতিবাচক বিভাজকগুলির পচন ঘটাতে পারে।উপরন্তু, নতুন শক্তি লিথিয়াম ব্যাটারির সংমিশ্রণ একাধিক ব্যাটারি প্যাকের সমন্বয়ে গঠিত।সমস্ত ব্যাটারি প্যাক দ্বারা উত্পন্ন তাপ একক ব্যাটারির চেয়ে অনেক বেশি।যখন তাপমাত্রা পূর্বনির্ধারিত মান ছাড়িয়ে যায়, তখন ব্যাটারি বিস্ফোরণের জন্য অত্যন্ত প্রবণ।

3. ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের মূল প্রযুক্তি

নতুন শক্তির যানবাহনের ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের জন্য, দেশে এবং বিদেশে উভয়ই উচ্চ মাত্রায় মনোযোগ দিয়েছে, গবেষণার একটি সিরিজ চালু করেছে এবং প্রচুর ফলাফল পেয়েছে।এই নিবন্ধটি নতুন শক্তি গাড়ির ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের অবশিষ্ট ব্যাটারি শক্তির সঠিক মূল্যায়নের উপর ফোকাস করবে, ব্যাটারি ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট এবং মূল প্রযুক্তিতে প্রয়োগ করা হয়েছেতাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেম.

3.1 ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেম অবশিষ্ট শক্তি মূল্যায়ন পদ্ধতি
গবেষকরা SOC মূল্যায়নে প্রচুর শক্তি এবং শ্রমসাধ্য প্রচেষ্টা বিনিয়োগ করেছেন, মূলত বৈজ্ঞানিক ডেটা অ্যালগরিদম যেমন অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার ইন্টিগ্রাল পদ্ধতি, লিনিয়ার মডেল পদ্ধতি, নিউরাল নেটওয়ার্ক পদ্ধতি এবং কালমান ফিল্টার পদ্ধতি ব্যবহার করে বিপুল সংখ্যক সিমুলেশন পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে।যাইহোক, এই পদ্ধতির প্রয়োগের সময় প্রায়ই গণনার ত্রুটি ঘটে।যদি সময়মতো ত্রুটি সংশোধন করা না হয়, তাহলে গণনার ফলাফলের মধ্যে ব্যবধান আরও বৃহত্তর হয়ে উঠবে।এই ত্রুটি পূরণ করার জন্য, গবেষকরা সাধারণত একে অপরকে যাচাই করার জন্য আনশি মূল্যায়ন পদ্ধতিকে অন্যান্য পদ্ধতির সাথে একত্রিত করে, যাতে সবচেয়ে সঠিক ফলাফল পাওয়া যায়।সঠিক তথ্য সহ, গবেষকরা সঠিকভাবে ব্যাটারির স্রাব বর্তমান অনুমান করতে পারেন।

3.2 ব্যাটারি থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের সুষম ব্যবস্থাপনা
ব্যাটারি থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট মূলত পাওয়ার ব্যাটারির প্রতিটি অংশের ভোল্টেজ এবং পাওয়ার সমন্বয় করতে ব্যবহৃত হয়।বিভিন্ন ব্যাটারি বিভিন্ন অংশে ব্যবহার করার পর, পাওয়ার এবং ভোল্টেজ ভিন্ন হবে।এই সময়ে, উভয়ের মধ্যে পার্থক্য দূর করতে ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট ব্যবহার করা উচিত।অসঙ্গতি।বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট কৌশল

এটি প্রধানত দুটি প্রকারে বিভক্ত: নিষ্ক্রিয় সমতা এবং সক্রিয় সমতা।প্রয়োগের দৃষ্টিকোণ থেকে, এই দুই ধরনের সমীকরণ পদ্ধতি দ্বারা ব্যবহৃত বাস্তবায়ন নীতিগুলি বেশ ভিন্ন।

(1) প্যাসিভ ব্যালেন্স।প্যাসিভ ইকুয়ালাইজেশনের নীতিটি ব্যাটারির একক স্ট্রিংয়ের ভোল্টেজ ডেটার উপর ভিত্তি করে ব্যাটারির শক্তি এবং ভোল্টেজের মধ্যে আনুপাতিক সম্পর্ককে ব্যবহার করে এবং উভয়ের রূপান্তর সাধারণত প্রতিরোধের স্রাবের মাধ্যমে অর্জন করা হয়: একটি উচ্চ-ক্ষমতার ব্যাটারির শক্তি তাপ উৎপন্ন করে প্রতিরোধের গরম করার মাধ্যমে, তারপর শক্তি ক্ষতির উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য বাতাসের মাধ্যমে ছড়িয়ে দিন।যাইহোক, এই সমীকরণ পদ্ধতি ব্যাটারি ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করে না।উপরন্তু, যদি তাপ অপচয় অসম হয়, ব্যাটারি অতিরিক্ত গরমের সমস্যার কারণে ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনার কাজটি সম্পূর্ণ করতে অক্ষম হবে।

(2) সক্রিয় ভারসাম্য।সক্রিয় ব্যালেন্স হল প্যাসিভ ব্যালেন্সের একটি আপগ্রেডেড প্রোডাক্ট, যা প্যাসিভ ব্যালেন্সের অসুবিধাগুলি পূরণ করে।উপলব্ধি নীতির দৃষ্টিকোণ থেকে, সক্রিয় সমীকরণের নীতিটি প্যাসিভ সমানীকরণের নীতিকে বোঝায় না, তবে একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন নতুন ধারণা গ্রহণ করে: সক্রিয় সমীকরণ ব্যাটারির বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে না এবং এটিকে বিলুপ্ত করে না। , যাতে উচ্চ শক্তি স্থানান্তরিত হয় ব্যাটারি থেকে শক্তি কম শক্তির ব্যাটারিতে স্থানান্তরিত হয়।তদুপরি, এই ধরণের সংক্রমণ শক্তি সংরক্ষণের আইন লঙ্ঘন করে না এবং কম ক্ষতি, উচ্চ ব্যবহারের দক্ষতা এবং দ্রুত ফলাফলের সুবিধা রয়েছে।যাইহোক, ভারসাম্য ব্যবস্থাপনার গঠন কাঠামো তুলনামূলকভাবে জটিল।ব্যালেন্স পয়েন্ট সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত না হলে, এটির অত্যধিক আকারের কারণে পাওয়ার ব্যাটারি প্যাকের অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হতে পারে।সংক্ষেপে, সক্রিয় ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট এবং প্যাসিভ ব্যালেন্স ম্যানেজমেন্ট উভয়েরই অসুবিধা এবং সুবিধা রয়েছে।নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, গবেষকরা লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলির ক্ষমতা এবং স্ট্রিংয়ের সংখ্যা অনুসারে পছন্দ করতে পারেন।নিম্ন-ক্ষমতা, কম-সংখ্যার লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলি প্যাসিভ সমতা ব্যবস্থাপনার জন্য উপযুক্ত, এবং উচ্চ-ক্ষমতা, উচ্চ-সংখ্যার শক্তি লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলি সক্রিয় সমতা ব্যবস্থাপনার জন্য উপযুক্ত।

3.3 ব্যাটারি থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমে ব্যবহৃত প্রধান প্রযুক্তি
(1) ব্যাটারির সর্বোত্তম অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা নির্ধারণ করুন।থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমটি মূলত ব্যাটারির চারপাশে তাপমাত্রার সমন্বয় করতে ব্যবহৃত হয়, তাই তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের প্রয়োগের প্রভাব নিশ্চিত করার জন্য, গবেষকদের দ্বারা উদ্ভাবিত মূল প্রযুক্তিটি মূলত ব্যাটারির কাজের তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।যতক্ষণ পর্যন্ত ব্যাটারির তাপমাত্রা একটি উপযুক্ত সীমার মধ্যে রাখা হয়, লিথিয়াম ব্যাটারি সর্বদা সর্বোত্তম কাজের অবস্থায় থাকতে পারে, নতুন শক্তির যানবাহনের পরিচালনার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি প্রদান করে।এইভাবে, নতুন শক্তির যানবাহনের লিথিয়াম ব্যাটারি কর্মক্ষমতা সর্বদা চমৎকার অবস্থায় থাকতে পারে।

(2) ব্যাটারি তাপ পরিসীমা গণনা এবং তাপমাত্রা পূর্বাভাস।এই প্রযুক্তিতে প্রচুর সংখ্যক গাণিতিক মডেল গণনা জড়িত।বিজ্ঞানীরা ব্যাটারির ভিতরে তাপমাত্রার পার্থক্য পেতে সংশ্লিষ্ট গণনা পদ্ধতি ব্যবহার করেন এবং ব্যাটারির সম্ভাব্য তাপীয় আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য এটি একটি ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করেন।

(3) তাপ স্থানান্তর মাধ্যম নির্বাচন।তাপ পরিচালন ব্যবস্থার উচ্চতর কর্মক্ষমতা তাপ স্থানান্তর মাধ্যমের পছন্দের উপর নির্ভর করে।বর্তমান নতুন শক্তির গাড়িগুলির বেশিরভাগই শীতল মাধ্যম হিসাবে বায়ু/কুল্যান্ট ব্যবহার করে।এই শীতলকরণ পদ্ধতিটি পরিচালনা করা সহজ, উৎপাদন খরচ কম এবং ব্যাটারি তাপ অপচয়ের উদ্দেশ্য ভালভাবে অর্জন করতে পারে।(পিটিসি এয়ার হিটার/পিটিসি কুল্যান্ট হিটার)

(4) সমান্তরাল বায়ুচলাচল এবং তাপ অপচয় কাঠামো নকশা গ্রহণ.লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলির মধ্যে বায়ুচলাচল এবং তাপ অপচয়ের নকশা বাতাসের প্রবাহকে প্রসারিত করতে পারে যাতে এটি ব্যাটারি প্যাকগুলির মধ্যে সমানভাবে বিতরণ করা যায়, কার্যকরভাবে ব্যাটারি মডিউলগুলির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য সমাধান করে৷

(5) ফ্যান এবং তাপমাত্রা পরিমাপ পয়েন্ট নির্বাচন।এই মডিউলে, গবেষকরা তাত্ত্বিক গণনা করার জন্য প্রচুর পরিমাণে পরীক্ষা-নিরীক্ষা ব্যবহার করেছেন এবং তারপর ফ্যানের শক্তি খরচের মানগুলি পেতে তরল মেকানিক্স পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন।তারপরে, ব্যাটারি তাপমাত্রার ডেটা সঠিকভাবে প্রাপ্ত করার জন্য গবেষকরা সবচেয়ে উপযুক্ত তাপমাত্রা পরিমাপ বিন্দু খুঁজে পেতে সসীম উপাদান ব্যবহার করবেন।