মূলইভি পিটিসি হিটারএটি বৈদ্যুতিক গাড়ির উচ্চ-ভোল্টেজ বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবস্থা এবং তাপ ব্যবস্থাপনা সার্কিটের সাথে পিটিসি (পজিটিভ টেম্পারেচার কোএফিসিয়েন্ট) থার্মিস্টরের উপাদানগত বৈশিষ্ট্যকে একত্রিত করে তাপ উৎপাদন করে। মূলত, বৈদ্যুতিক শক্তি সরাসরি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর মাধ্যম (কুল্যান্ট/বায়ু) দ্বারা কেবিন বা ব্যাটারিতে স্থানান্তরিত হয়। পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে এর স্ব-সীমাবদ্ধ এবং স্ব-নিয়ন্ত্রণকারী বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার জন্য অতিরিক্ত জটিল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসের প্রয়োজন হয় না, যা এটিকে নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য একটি কার্যকর এবং নিরাপদ হিটিং সলিউশন হিসেবে তৈরি করে।
সামগ্রিক প্রক্রিয়াটি দুটি স্তরে বিভক্ত: মূল উপাদান নীতি এবং স্বয়ংচালিত যানবাহনে ব্যবহারের জন্য প্রকৃত কার্যপ্রবাহ। প্রয়োগের ক্ষেত্র (কেবিন হিটিং/ব্যাটারি হিটিং) অনুসারে পরবর্তীটি সামান্য ভিন্ন হতে পারে। স্বয়ংচালিত যানবাহনে ব্যবহারের মূলধারাটি হলোতরল শীতল পিটিসি হিটার(কুল্যান্ট হিট এক্সচেঞ্জ), অপরদিকে অল্প পরিমাণে কেবিন গরম করার জন্য এয়ার হিটেড পিটিসি হিটার (ডাইরেক্ট এয়ার হিট এক্সচেঞ্জ) ব্যবহার করা হয়। নিচে যথাক্রমে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. মূল বিষয়: পিটিসি থার্মিস্টরের উত্তাপন এবং স্ব-সীমাবদ্ধ তাপমাত্রা নীতি
কোর হিটিং এলিমেন্টপিটিসি হিটারএর সকল বৈশিষ্ট্যের মূলে রয়েছে পিটিসি সিরামিক শিট (বেরিয়াম টাইটানেট ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর সিরামিক, যাতে স্বল্প পরিমাণে বিরল মৃত্তিকা মৌল ডোপ করা থাকে):
উত্তাপন: PTC সিরামিক চিপগুলি রেটেড ভোল্টেজে (গাড়িতে ব্যবহারের জন্য উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি, যেমন 300V+/400V+) অভ্যন্তরীণ পরিবাহী কণার মাধ্যমে পরিবাহী পথ তৈরি করে, যার মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের সময় জুল তাপ উৎপন্ন হয় এবং উচ্চ উত্তাপন দক্ষতার (প্রায় ১০০%, কোনো শক্তি রূপান্তর অপচয় নেই) সাথে বৈদ্যুতিক শক্তিকে সরাসরি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে;
স্ব-সীমাবদ্ধ তাপমাত্রা (মূল বৈশিষ্ট্য): যখন পিটিসি সিরামিক চিপের তাপমাত্রা কিউরি তাপমাত্রায় (উপাদানের সংকটপূর্ণ তাপমাত্রা, যা সাধারণত যানবাহনে ব্যবহারের জন্য ১২০-১৮০ ℃) পৌঁছায় না, তখন এর রোধের মান খুব কম থাকে এবং ক্রমাগত উচ্চ তড়িৎপ্রবাহ ও উচ্চ ক্ষমতার তাপীয় ক্রিয়া ঘটে, যার ফলে তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পায়;
একবার তাপমাত্রা কিউরি তাপমাত্রা অতিক্রম করলে, অভ্যন্তরীণ পরিবাহী পথ দ্রুত ভেঙে যাবে এবং রোধ সূচকীয়ভাবে বৃদ্ধি পাবে (কক্ষ তাপমাত্রার রোধের ১০³~১০⁶ গুণ পর্যন্ত)। ওহমের সূত্র (P=U²/R) অনুসারে, স্থির ভোল্টেজে, উত্তাপ প্রদানের ক্ষমতা তীব্রভাবে হ্রাস পাবে এবং উত্তাপের হার তাপ অপচয়ের হারের চেয়ে কম হবে। তাপমাত্রা স্বাভাবিকভাবেই কিউরি তাপমাত্রার কাছাকাছি স্থিতিশীল হবে এবং ক্রমাগত বাড়তে থাকবে না, যা গোড়া থেকে শুষ্ক দহন এবং অতিরিক্ত উত্তাপ এড়ানোর সুযোগ দেবে;
স্বয়ংক্রিয় পুনরুদ্ধার: তাপ অপচয়ের (যেমন শীতলকারক/বায়ু প্রবাহ) কারণে যখন তাপমাত্রা কিউরি তাপমাত্রার নিচে নেমে যায়, তখন রোধ দ্রুত একটি নিম্ন রোধের অবস্থায় ফিরে আসে, উচ্চ-ক্ষমতার উত্তাপন পুনরায় শুরু করে এবং তাপমাত্রার শক্তির গতিশীল স্ব-নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে।
২. যানবাহনে ব্যবহারের জন্য প্রচলিত সমাধান: তরল-শীতলীকৃত পিটিসি হিটারের কার্যপ্রণালী (কেবিন/ব্যাটারি গরম করার জন্য সার্বজনীন)
৯০% এরও বেশি বৈদ্যুতিক যানবাহনে উচ্চ-চাপের তরল-শীতলীকৃত পিটিসি হিটার (সংক্ষিপ্ত গঠন, সুষম তাপ বিনিময়, যা কেবিনের উষ্ণ বায়ু সার্কিট এবং ব্যাটারির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের জন্য উপযুক্ত) ব্যবহৃত হয়, যা নতুন শক্তির যানবাহনগুলির শীতলীকরণ সার্কিটের সাথে সমন্বিত থাকে। কেবিন এবং ব্যাটারি গরম করার কাজটি শুধুমাত্র একই পিটিসি হিটিং সিস্টেমের বিভিন্ন সার্কিটের মধ্যে স্যুইচ করার মাধ্যমেই সম্পন্ন হয়। মূল প্রক্রিয়াটি একই, যা চারটি ধাপে বিভক্ত:
বিদ্যুৎ সরবরাহ চালু করা: গাড়ির VCU (ভেহিকেল কন্ট্রোল ইউনিট) কেবিন এয়ার কন্ডিশনিং কমান্ড/ব্যাটারি তাপমাত্রা সেন্সর সিগন্যালের (যদি ব্যাটারি ৫℃-এর নিচে গরম করার প্রয়োজন হয়) উপর ভিত্তি করে PTC হিটারে একটি স্টার্টআপ সিগন্যাল পাঠায় এবং একই সাথে গাড়ির হাই-ভোল্টেজ ব্যাটারির পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটের সাথে সংযোগ স্থাপন করে। এই হাই-ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ার PTC হিটিং এলিমেন্টে ইনপুট করা হয়;
বিদ্যুৎকে তাপে রূপান্তর: পিটিসি সিরামিক প্লেটগুলো উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ প্রবাহের অধীনে দ্রুত তাপ উৎপন্ন করে, কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে কার্যক্ষম তাপমাত্রায় পৌঁছায় এবং সেই তাপ পিটিসি হিটারের তাপ অপচয় চেম্বার/তাপ বিনিময় টিউবে স্থানান্তরিত হয়;
কুল্যান্ট তাপ বিনিময়: গাড়ির থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের ইলেকট্রনিক ওয়াটার পাম্প কুল্যান্টকে পিটিসি হিটারের তাপ বিনিময় টিউবগুলোর মধ্যে সঞ্চালন করতে চালিত করে। পিটিসি হিটিং এলিমেন্ট থেকে তাপ শোষণ করার পর, কুল্যান্টটি একটি উচ্চ-তাপমাত্রার কুল্যান্টে পরিণত হয় (সাধারণত ৪০-৬০ ℃, চাহিদা অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা হয়);
তাপ স্থানান্তর
কেবিন গরম করা: উচ্চ তাপমাত্রার কুল্যান্ট গাড়ির ভেতরের ওয়ার্ম এয়ার কোরে প্রবাহিত হয় এবং গাড়ির এয়ার কন্ডিশনিং-এর ব্লোয়ার ওয়ার্ম এয়ার কোরের মধ্য দিয়ে ঠান্ডা বাতাস প্রবাহিত করে। ঠান্ডা বাতাস কুল্যান্টের তাপ শোষণ করে গরম বাতাসে পরিণত হয়, যা এরপর কেবিন গরম করার জন্য এয়ার আউটলেটের মাধ্যমে গাড়ির ভেতরে পাঠানো হয়।
ব্যাটারি গরম করা: উচ্চ তাপমাত্রার কুল্যান্ট সরাসরি পাওয়ার ব্যাটারি প্যাকের ওয়াটার-কুলড প্লেট/হিট এক্সচেঞ্জ সার্কিটে প্রবাহিত হয় এবং তাপ পরিবাহিতার মাধ্যমে ব্যাটারি মডিউলকে সুষমভাবে উত্তপ্ত করে। এটি ব্যাটারির তাপমাত্রা একটি উপযুক্ত চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পরিসরে (সাধারণত ১০-৩৫ ℃) উন্নীত করে, যা নিম্ন-তাপমাত্রায় কার্যক্ষমতা হ্রাস এবং সীমিত চার্জিং ও ডিসচার্জিং-এর সমস্যার সমাধান করে।
সংযোজন: কুল্যান্ট তাপ বিনিময় সম্পন্ন করার পর, এর তাপমাত্রা কমে যায় এবং পুনরায় তাপ শোষণ করার জন্য পাইপলাইনের মাধ্যমে পিটিসি হিটারে ফিরে আসে, যা একটি বদ্ধ চক্র তৈরি করে এবং ক্রমাগত উত্তাপন অব্যাহত রাখে; যখন কেবিন/ব্যাটারি লক্ষ্যমাত্রার তাপমাত্রায় পৌঁছায়, তখন ভিসিইউ পিটিসি-র উচ্চ-ভোল্টেজ বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ করে দেয় এবং উত্তাপন বন্ধ হয়ে যায়।
৩. ক্ষুদ্র পরিসরের সমাধান: বায়ুচালিত পিটিসি হিটারের কার্যপ্রবাহ (শুধুমাত্র কেবিনের আংশিক উত্তাপের জন্য ব্যবহৃত)
কিছু মাইক্রো ইলেকট্রিক ভেহিকল এবং লো-এন্ড মডেলের কেবিন গরম করার জন্য এয়ার-কুলড পিটিসি হিটার ব্যবহার করা হবে (যেখানে কুল্যান্টের তাপ বিনিময় হয় না, এটি সরাসরি বাতাসকে গরম করে), যার গঠন আরও সরল এবং মূল প্রক্রিয়াটি হলো:
উচ্চ ভোল্টেজ ইনপুট পিটিসি সিরামিক হিটিং এলিমেন্ট সরাসরি তাপ শক্তি উৎপন্ন করে;
এয়ার কন্ডিশনিং ব্লোয়ারটি পিটিসি হিটিং এলিমেন্টের পৃষ্ঠের উপর দিয়ে ঠান্ডা বাতাস প্রবাহিত করে, এবং সেই ঠান্ডা বাতাস সরাসরি উচ্চ-তাপমাত্রার পিটিসি সিরামিক প্লেটের সাথে তাপ বিনিময় করে গরম বাতাসে পরিণত হয়;
দ্রুত গরম করার জন্য এয়ার আউটলেটের মাধ্যমে সরাসরি কেবিনে গরম বাতাস পাঠানো হয়।
অসুবিধা: তাপের অসম স্থানান্তর, স্থানীয়ভাবে গরম বাতাস তৈরি হওয়ার প্রবণতা, এবং পিটিসি হিটিং এলিমেন্ট সরাসরি বাতাসের সংস্পর্শে থাকায় উচ্চতর ধুলো ও জলরোধী ক্ষমতার প্রয়োজন হয়। তাই, এটি কেবল কম দামের ছোট গাড়ির মডেলগুলিতে ব্যবহৃত হয় এবং মাঝারি থেকে উচ্চ মানের নতুন শক্তির যানবাহনগুলিতে লিকুইড কুলিং ব্যবহার করা হয়।
পোস্ট করার সময়: ৩০-জানুয়ারি-২০২৬
