ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.

ಹೊಸ ಇಂಧನ ವಾಹನಗಳ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಒಂದೆಡೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳ ಬೆಲೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳ ಚಾಲನಾ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವೀಕಾರ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ಅಳವಡಿಕೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬಳಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ದೇಶ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು: ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ನಿಕಲ್-ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ನಿಕಲ್-ಮೆಟಲ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ, ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವರ್ತನೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಶಾಖದ ಮೂಲ, ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಬಂಧಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸ್ವರೂಪಕ್ಕೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ವರೂಪ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಾಖ Qr ನಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು; ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ನಿಜವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಸಮತೋಲನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಬಲದಿಂದ ವಿಚಲನಗೊಳಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಧ್ರುವೀಕರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು Qp ನಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ಮುಂದುವರಿಯುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಕೆಲವು ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಹ ಇವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸ್ವಯಂ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಶಾಖವು Qs ಆಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಯಾವುದೇ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಕರೆಂಟ್ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಜೌಲ್ ಶಾಖ Qj ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಒಟ್ಟು ಶಾಖವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಂಶಗಳ ಶಾಖದ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ (ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜಿಂಗ್) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳು ಸಹ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುವಾಗ, Qr ಪ್ರಬಲ ಅಂಶವಾಗಿದೆ; ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ನ ನಂತರದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ವಿಭಜನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ (ಸೈಡ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಹೀಟ್ Qs), ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವಾಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವಾಗ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ವಿಭಜನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ Qs ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ. ಜೌಲ್ ಹೀಟ್ Qj ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ Qj ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಾರಂಭ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕರೆಂಟ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. HEV ಗೆ, ಇದು ನೂರಾರು ಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಾರು ಆಂಪಿಯರ್‌ಗಳ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಜೌಲ್ ಹೀಟ್ Qj ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಮುಖ್ಯ ಮೂಲವಾಗುತ್ತದೆ.

ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ನಿಯಂತ್ರಣದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ಎಚ್‌ವಿಹೆಚ್) ಅನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಧ್ಯಮದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೀಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಗಾಳಿಯಿಂದ ತಂಪಾಗುವ (ಪಿಟಿಸಿ ಏರ್ ಹೀಟರ್), ದ್ರವ-ತಂಪಾಗಿಸಿದ (ಪಿಟಿಸಿ ಕೂಲಂಟ್ ಹೀಟರ್), ಮತ್ತು ಹಂತ-ಬದಲಾವಣೆಯ ಉಷ್ಣ ಸಂಗ್ರಹಣೆ.