১. বৈদ্যুতিক গাড়ির তাপ ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তাএইচভিসিএইচ)
যাত্রী কক্ষ হলো সেই পরিবেশগত স্থান যেখানে যানবাহন চলার সময় চালক অবস্থান করেন। চালকের জন্য একটি আরামদায়ক চালনার পরিবেশ নিশ্চিত করার লক্ষ্যে, যাত্রী কক্ষের তাপ ব্যবস্থাপনার মাধ্যমে গাড়ির অভ্যন্তরীণ পরিবেশের তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং বায়ু সরবরাহের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। বিভিন্ন পরিস্থিতিতে যাত্রী কক্ষের তাপ ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তা সারণি ১-এ দেখানো হয়েছে।
বৈদ্যুতিক যানবাহনের দক্ষ ও নিরাপদ পরিচালনা নিশ্চিত করার জন্য পাওয়ার ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ একটি গুরুত্বপূর্ণ পূর্বশর্ত। তাপমাত্রা খুব বেশি হলে, এর ফলে তরল নিঃসরণ এবং স্বতঃস্ফূর্ত দহন ঘটতে পারে, যা ড্রাইভিং নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করে; আবার তাপমাত্রা খুব কম হলে, ব্যাটারির চার্জ এবং ডিসচার্জ ক্ষমতা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায়। এর উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং হালকা ওজনের কারণে, লিথিয়াম ব্যাটারি বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পাওয়ার ব্যাটারিতে পরিণত হয়েছে। বিভিন্ন গবেষণাপত্র অনুসারে লিথিয়াম ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা এবং বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ব্যাটারির তাপীয় ভারের যে আনুমানিক হিসাব করা হয়েছে, তা সারণি ২-এ দেখানো হয়েছে। পাওয়ার ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বের ক্রমান্বয়িক বৃদ্ধি, কর্মপরিবেশের তাপমাত্রার পরিসরের সম্প্রসারণ এবং দ্রুত চার্জিং গতির বৃদ্ধির সাথে সাথে, তাপীয় ব্যবস্থাপনা সিস্টেমে পাওয়ার ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের গুরুত্ব আরও প্রকট হয়েছে, যা কেবল বিভিন্ন রাস্তার অবস্থা এবং বিভিন্ন চার্জিং ও ডিসচার্জিং পদ্ধতির চাহিদা মেটানোর জন্যই নয়। যানবাহনের কার্যপরিবেশের অধীনে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের চাহিদার পরিবর্তন, ব্যাটারি প্যাকগুলোর মধ্যে তাপমাত্রা ক্ষেত্রের সমরূপতা এবং থার্মাল রানাওয়ে প্রতিরোধ ও নিয়ন্ত্রণের পাশাপাশি তীব্র ঠান্ডা, প্রচণ্ড গরম ও উচ্চ আর্দ্রতার এলাকা এবং গরম গ্রীষ্ম ও ঠান্ডা শীতের এলাকার মতো বিভিন্ন পরিবেশগত পরিস্থিতিতেও তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের সমস্ত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা প্রয়োজন।
২. প্রথম পর্যায়ের পিটিসি গরম করা
বৈদ্যুতিক গাড়ির শিল্পায়নের প্রাথমিক পর্যায়ে, মূল প্রযুক্তিটি মূলত ব্যাটারি, মোটর এবং অন্যান্য পাওয়ার সিস্টেমের প্রতিস্থাপনের উপর ভিত্তি করে ক্রমান্বয়ে উন্নতির উপর প্রতিষ্ঠিত। বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক গাড়ির এয়ার কন্ডিশনার এবং জ্বালানি চালিত গাড়ির এয়ার কন্ডিশনার উভয়ই বাষ্প সংকোচন চক্রের মাধ্যমে শীতলীকরণের কাজটি সম্পন্ন করে। উভয়ের মধ্যে পার্থক্য হলো, জ্বালানি চালিত গাড়ির এয়ার কন্ডিশনার কম্প্রেসার বেল্টের মাধ্যমে ইঞ্জিন দ্বারা পরোক্ষভাবে চালিত হয়, যেখানে বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক গাড়ি সরাসরি বৈদ্যুতিক ড্রাইভ কম্প্রেসার ব্যবহার করে শীতলীকরণ চক্রটি চালায়। শীতকালে জ্বালানি চালিত গাড়ি গরম করার সময়, ইঞ্জিনের বর্জ্য তাপ কোনো অতিরিক্ত তাপ উৎস ছাড়াই সরাসরি যাত্রীর বসার স্থান গরম করতে ব্যবহৃত হয়। তবে, বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক গাড়ির মোটরের বর্জ্য তাপ শীতকালীন গরম করার চাহিদা মেটাতে পারে না। তাই, শীতকালীন গরম করা বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য একটি সমাধানযোগ্য সমস্যা। পজিটিভ টেম্পারেচার কোএফিসিয়েন্ট হিটার (পজিটিভ টেম্পারেচার কোএফিসিয়েন্ট, পিটিসি) পিটিসি সিরামিক হিটিং এলিমেন্ট এবং অ্যালুমিনিয়াম টিউব দ্বারা গঠিত।পিটিসি কুল্যান্ট হিটার/পিটিসি এয়ার হিটারযার সুবিধা হলো কম তাপীয় রোধ এবং উচ্চ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা, এবং এটি জ্বালানি চালিত যানবাহনের বডি বেসে ব্যবহৃত হয়। তাই, প্রথম দিকের বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলোতে যাত্রী কক্ষের তাপীয় ব্যবস্থাপনা অর্জনের জন্য ভেপার কম্প্রেশন রেফ্রিজারেশন সাইকেল রেফ্রিজারেশন এবং পিটিসি হিটিং ব্যবহার করা হতো।
২.১ দ্বিতীয় পর্যায়ে হিট পাম্প প্রযুক্তির প্রয়োগ
বাস্তব ব্যবহারে, শীতকালে বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য হিটিং শক্তি খরচের চাহিদা অনেক বেশি থাকে। তাপগতিবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে, পিটিসি হিটিং-এর সিওপি (COP) সর্বদা ১-এর কম হয়, যার ফলে পিটিসি হিটিং-এর বিদ্যুৎ খরচ বেশি এবং শক্তি ব্যবহারের হার কম হয়, যা বৈদ্যুতিক যানবাহনের মাইলেজকে মারাত্মকভাবে সীমিত করে। হিট পাম্প প্রযুক্তি পরিবেশের নিম্ন-মানের তাপকে কাজে লাগানোর জন্য বাষ্প সংকোচন চক্র ব্যবহার করে, এবং হিটিং-এর সময় এর তাত্ত্বিক সিওপি (COP) ১-এর বেশি হয়। তাই, পিটিসি-র পরিবর্তে হিট পাম্প সিস্টেম ব্যবহার করলে হিটিং অবস্থায় বৈদ্যুতিক যানবাহনের চলার পরিসীমা বাড়ানো সম্ভব। পাওয়ার ব্যাটারির ক্ষমতা ও শক্তির আরও উন্নতির সাথে সাথে, পাওয়ার ব্যাটারি চালু থাকা অবস্থায় তাপীয় লোডও ক্রমশ বাড়ছে। প্রচলিত এয়ার কুলিং কাঠামো পাওয়ার ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের চাহিদা মেটাতে পারে না। তাই, লিকুইড কুলিং ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের প্রধান পদ্ধতি হয়ে উঠেছে। তাছাড়া, যেহেতু মানবদেহের জন্য প্রয়োজনীয় আরামদায়ক তাপমাত্রা পাওয়ার ব্যাটারির স্বাভাবিক কাজের তাপমাত্রার মতোই, তাই প্যাসেঞ্জার কম্পার্টমেন্ট হিট পাম্প সিস্টেমে হিট এক্সচেঞ্জারগুলোকে সমান্তরালভাবে সংযোগ করে প্যাসেঞ্জার কম্পার্টমেন্ট এবং পাওয়ার ব্যাটারির শীতলীকরণের চাহিদা মেটানো সম্ভব। পাওয়ার ব্যাটারির তাপ হিট এক্সচেঞ্জার এবং সেকেন্ডারি কুলিং-এর মাধ্যমে পরোক্ষভাবে অপসারণ করা হয় এবং বৈদ্যুতিক গাড়ির থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের ইন্টিগ্রেশনের মাত্রা উন্নত করা হয়েছে। যদিও ইন্টিগ্রেশনের মাত্রা উন্নত হয়েছে, এই পর্যায়ের থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমটি কেবল ব্যাটারি এবং প্যাসেঞ্জার কম্পার্টমেন্টের কুলিং-কে সাদামাটাভাবে একীভূত করে এবং ব্যাটারি ও মোটরের বর্জ্য তাপ কার্যকরভাবে ব্যবহার করা হয় না।
পোস্ট করার সময়: ০৪-এপ্রিল-২০২৩
