ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವೆಹಿಕಲ್ ಪವರ್‌ಟ್ರೇನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಅವಲೋಕನ

ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಪವರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನ ವಾಹನ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ ವಾಹನ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈಗ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನ ವಾಹನ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ಬಹಳ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನ ವಾಹನವು ಎಂಜಿನ್‌ನಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಎಂಜಿನ್ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಥರ್ಮಲ್ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಎಂಜಿನ್‌ನ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಂಜಿನ್‌ನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರೆಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಕಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ 30% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವನ್ನು ಎಂಜಿನ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಬಿನ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಎಂಜಿನ್‌ನ ಶೀತಕವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನ ವಾಹನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಇಂಧನ ವಾಹನಗಳ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಆದರೆ ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ ವಾಹನಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಎರಡರ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗಿವೆ. ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ ವಾಹನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು 25～40℃ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಅದನ್ನು ಬೆಚ್ಚಗಿಡುವುದು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವುದು ಎರಡೂ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮೋಟರ್‌ನ ತಾಪಮಾನವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿರಬಾರದು. ಮೋಟರ್‌ನ ತಾಪಮಾನವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಅದು ಮೋಟರ್‌ನ ಸೇವಾ ಜೀವನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಳಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೋಟಾರ್ ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಇತರ ಘಟಕಗಳ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಪರಿಚಯವಾಗಿದೆ.

ಬ್ಯಾಟರಿ ಪವರ್ ಥರ್ಮಲ್ ಮ್ಯಾನೇಜ್ಮೆಂಟ್ ಸಿಸ್ಟಮ್

ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗಾಳಿ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ, ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ, ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಶಾಖ ಪೈಪ್ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರಚನೆಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ.

1) ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಏರ್ ಕೂಲಿಂಗ್: ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಗಾಳಿಯು ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ಮೂಲಕ ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಲವಂತದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಾರು ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಹೊರಗಿನ ಗಾಳಿಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ನೈಸರ್ಗಿಕ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಎಂದರ್ಥ. ಬಲವಂತದ ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ವಿರುದ್ಧ ಬಲವಂತದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ಫ್ಯಾನ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದು. ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆ. ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ಕಡಿಮೆ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ದಕ್ಷತೆ, ದೊಡ್ಡ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಗಂಭೀರ ಶಬ್ದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು.ಪಿಟಿಸಿ ಏರ್ ಹೀಟರ್)

2) ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್: ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನ ಶಾಖವನ್ನು ದ್ರವದ ಹರಿವಿನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗಾಳಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವು ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ವೇಗವು ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನ ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆಯ ನಂತರ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪಿಟಿಸಿ ಕೂಲಂಟ್ ಹೀಟರ್)

3) ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ: ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳು (PhaseChangeMaterial, PCM) ಪ್ಯಾರಾಫಿನ್, ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಲವಣಗಳು, ಕೊಬ್ಬಿನಾಮ್ಲಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇವು ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಸ್ವಂತ ತಾಪಮಾನವು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, PCM ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದೆ ದೊಡ್ಡ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅನ್ವಯವು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನಾ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ PCM ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಕರಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಭಾಗಗಳು ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, PCM ಕೂಲಿಂಗ್ ಹೊಸ ಶಕ್ತಿ ವಾಹನಗಳ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪರಿಹಾರವಾಗುತ್ತದೆ.

4) ಶಾಖ ಪೈಪ್ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ: ಶಾಖ ಪೈಪ್ ಎನ್ನುವುದು ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಶಾಖ ಪೈಪ್ ಎಂದರೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಮಾಧ್ಯಮ/ದ್ರವದಿಂದ (ನೀರು, ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್, ಅಥವಾ ಅಸಿಟೋನ್, ಇತ್ಯಾದಿ) ತುಂಬಿದ ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಪಾತ್ರೆ ಅಥವಾ ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಪೈಪ್. ಶಾಖ ಪೈಪ್‌ನ ಒಂದು ವಿಭಾಗವು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ತುದಿಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯು ಸಾಂದ್ರೀಕರಣದ ತುದಿಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಲ್ಲದೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯಂತ ಆದರ್ಶ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿದೆ.

5) ರೆಫ್ರಿಜರೆಂಟ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕೂಲಿಂಗ್: ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು R134a ರೆಫ್ರಿಜರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಇತರ ರೆಫ್ರಿಜರೆಂಟ್‌ಗಳ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಾಖವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಹವಾನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಾಷ್ಪೀಕರಣವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಾಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತಂಪಾಗಿಸಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೂಲಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.