নতুন শক্তির গাড়ির জন্য সরাসরি কুলিং বনাম তরল কুলিংব্যাটারি প্যাক:
নীতি, সুবিধা এবং অসুবিধা
I. কেন ব্যাটারি "তাপ এবং ঠান্ডা উভয়ের জন্যই সংবেদনশীল"?
পাওয়ার ব্যাটারির কর্মক্ষমতা তাপমাত্রার সাথে দৃঢ়ভাবে সম্পর্কযুক্ত: 45 ডিগ্রির উপরে, ক্ষমতা ক্ষয় ত্বরান্বিত হয় এবং চক্রের আয়ু 30% এর বেশি সংক্ষিপ্ত হতে পারে; 60 ডিগ্রির উপরে, ইলেক্ট্রোলাইট পচে যায়, SEI ফিল্ম ফেটে যায় এবং গুরুতর ক্ষেত্রে, তাপীয় পলাতক ট্রিগার হয়। কম তাপমাত্রায়, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়, চার্জিংয়ের সময় লিথিয়াম প্লেটিং ঘটে এবং পরিসীমা হ্রাস পায়। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য সর্বোত্তম অপারেটিং পরিসীমা সাধারণত 25-40 ডিগ্রি হিসাবে বিবেচিত হয় এবং প্রকৌশলে, সেল তাপমাত্রার পার্থক্য<5℃ within the pack is generally considered an optimization target (high-end models aim for <2℃), but this is not a mandatory national standard. The three main tasks of a thermal management system are: heat dissipation, heating, and maintaining temperature consistency.
বর্তমানে, যাত্রীবাহী যানের জন্য চারটি প্রধান ধরনের সক্রিয় শীতলকরণ রয়েছে, যা সবচেয়ে সাধারণ থেকে সবচেয়ে আক্রমণাত্মক পর্যন্ত র্যাঙ্ক করা হয়েছে:
• প্যাসিভ এয়ার কুলিং (প্রাকৃতিক কুলিং): ব্যাটারি প্যাকের তাপ বিনিময় পাখনার মাধ্যমে প্রাকৃতিক পরিচলনের উপর নির্ভর করে। এটি কোন শক্তি খরচ করে না এবং সর্বনিম্ন খরচ আছে, কিন্তু তাপ অপচয় অত্যন্ত ধীর। এটি মূলধারার যাত্রীবাহী যানবাহন থেকে পর্যায়ক্রমে আউট করা হয়েছে এবং এটি শুধুমাত্র প্রথম দিকের কম গতির গাড়িগুলিতে পাওয়া যায়।
• অ্যাক্টিভ এয়ার কুলিং: ফোর্স কনভেকশন করার জন্য ফ্যান ব্যবহার করে। এটির একটি সাধারণ গঠন রয়েছে এবং এটি রক্ষণাবেক্ষণের জন্য সস্তা, তবে বাতাসের তাপ পরিবাহিতা মাত্র 0.026 W/(m·K), যার ফলে উচ্চ তাপমাত্রায় কম দক্ষতা হয়। এটি বেশিরভাগই 100,000 RMB (যেমন কিছু Wuling Hongguang MINI এবং BAIC নিউ এনার্জি যান) এর নিচের এন্ট্রি লেভেলের গাড়িগুলিতে পাওয়া যায়।
• তরল শীতল: বর্তমানে মাঝামাঝি-থেকে-উচ্চ-যানগুলিতে মানসম্মত। কুল্যান্ট (ইথিলিন গ্লাইকোল জলীয় দ্রবণ) তাপ অপসারণের জন্য সঞ্চালিত হয়, দ্রুত-চার্জিং তাপ অপচয় এবং কম-তাপমাত্রা উত্তাপ উভয়ই মিটমাট করে এবং মূলধারার বাজারের শেয়ার ধরে রাখে।
• ডাইরেক্ট রেফ্রিজারেন্ট কুলিং: এয়ার কন্ডিশনার রেফ্রিজারেন্ট সরাসরি ব্যাটারি প্যাকের অভ্যন্তরে বাষ্পীভবনে প্রবেশ করানো হয়, যা "শূন্য-দূরত্ব" ফেজ পরিবর্তনের তাপ শোষণ অর্জন করে, যার ফলে সর্বোচ্চ দক্ষতা হয়।
▸ নিমজ্জন কুলিং (উদীয়মান প্রযুক্তি): 2024 সালের পরে ছোট-ব্যাচ ইনস্টলেশন, বড়-মাপের উৎপাদন এখনও উপলব্ধ নয়; ব্যাটারি কোষগুলিকে কুল্যান্ট (ফ্লুরিনযুক্ত তরল/সিন্থেটিক এস্টার) অন্তরক নিমজ্জিত করা হয়, যার ফলে সর্বাধিক অভিন্ন তাপ অপচয় হয়, কিন্তু উচ্চ খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণের অসুবিধা হয়; বর্তমানে শুধুমাত্র অল্প সংখ্যক মডেল এটিকে পাইলট বিকল্প হিসেবে ব্যবহার করছে।
লিকুইড কোওলিং:মৌলিক ধারণা এবং নীতি
তরল কুলিং তাপ বিনিময় মাধ্যম হিসেবে কুল্যান্ট ব্যবহার করে (সাধারণত ইথিলিন গ্লাইকোলের একটি জলীয় দ্রবণ, যার তাপ পরিবাহিতা প্রায় 0.5 W/(m·K))। একটি জলের পাম্প কুল্যান্টকে ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে চ্যানেলগুলিতে সঞ্চালনের জন্য চালিত করে, শীতল করার জন্য শীতাতপনিয়ন্ত্রক রেফ্রিজারেন্টের সাথে তাপ বিনিময় করতে চিলার (ব্যাটারি কুলার) পৌঁছানোর আগে তাপ শোষণ করে এবং তারপরে শীতল প্লেটে ফিরে আসে। মূল উপাদান: বৈদ্যুতিক কম্প্রেসার → চিলার → বৈদ্যুতিক জলের পাম্প → তরল কুলিং প্লেট → ভালভ বডি (চার-পথ/আট-পথ) → পিটিসি হিটার।
সুবিধা
• সর্বোত্তম তাপমাত্রা অভিন্নতা, ±2 ডিগ্রির মধ্যে কোষের তাপমাত্রার পার্থক্য নিয়ন্ত্রণ করে, সরাসরি আয়ু বৃদ্ধি করে এবং সামঞ্জস্য উন্নত করে;
• পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং ভালভাবে-প্রতিষ্ঠিত সরবরাহ শৃঙ্খল, বাজারে বর্তমান মূলধারার সমাধানের প্রতিনিধিত্ব করে;
• যানবাহন তাপ ব্যবস্থাপনার সাথে গভীর একীকরণ (মোটর বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার, কেবিন তাপ পাম্প), এবং কম তাপমাত্রা গরম করার জন্য PTC যোগ করার ক্ষমতা{0}};
• সহজ রক্ষণাবেক্ষণের জন্য মডুলারভাবে প্রতিস্থাপনযোগ্য ঠান্ডা প্লেট।
অসুবিধা
• আরও উপাদান সহ জটিল সিস্টেম, যার ফলে প্রায় 15%-20% বেশি প্রাথমিক খরচ হয়;
• একটি অতিরিক্ত জল পাম্প এবং কুল্যান্ট সার্কিট গাড়ির ওজন বাড়ায়, এবং জল পাম্পের শক্তি খরচ পরিসীমা প্রভাবিত করে;
• কুল্যান্ট ফুটো হওয়ার ঝুঁকি, নিয়মিত কুল্যান্ট স্তর পরীক্ষা করা প্রয়োজন;
• পরোক্ষ তাপ বিনিময়ের ফলে উচ্চ চার্জিং হারে সরাসরি শীতল হওয়ার তুলনায় ধীর প্রতিক্রিয়ার গতি হয়।
সরাসরি শীতলকরণ: মৌলিক ধারণা এবং নীতি
রেফ্রিজারেন্ট ডাইরেক্ট কুলিং এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমের সাথে ব্যাটারি কুলিং সিস্টেমকে খুব বেশি সংযুক্ত করে-মূলত এয়ার কন্ডিশনার এর ইভাপোরেটরকে সরাসরি ব্যাটারি প্যাকে রাখে। রেফ্রিজারেন্ট (মূলধারার R134a, R1234yf, ফেজ পরিবর্তনের সুপ্ত তাপ > 200 kJ/kg) সরাসরি-কুলিং প্লেটের মধ্যে তাপ বাষ্পীভূত করে এবং শোষণ করে, সরাসরি ব্যাটারি সেল থেকে তাপ বহন করে। মূল উপাদান: বৈদ্যুতিক কম্প্রেসার → কনডেন্সার → ইলেকট্রনিক এক্সপেনশন ভালভ → সরাসরি-কুলিং প্লেট → গ্যাস-তরল বিভাজক, জলের পাম্প, কুল্যান্ট সার্কিট এবং চিলারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
সুবিধা
• গৌণ তাপ বিনিময় পর্যায়কে নির্মূল করে, তাপ প্রতিরোধের প্রায় 40% হ্রাস করে, এবং তরল শীতলকরণের তুলনায় তাপ বিনিময় দক্ষতা (তাপ বিনিময় পর্যায়) 20%-50% বৃদ্ধি করে (একাধিক সিমুলেশন এবং বেঞ্চ পরীক্ষা, অপারেটিং অবস্থার সাথে পরিবর্তিত হয়; এটি একটি তাপ বিনিময় পর্যায়ে হ্রাসকে বোঝায়, তাপ বিনিময়ের অপ্রয়োজনীয় পর্যায়ে। সামগ্রিক যানবাহনের শক্তি দক্ষতার সাথে সংশ্লিষ্ট উন্নতি);
• হালকা এবং আরও কমপ্যাক্ট সিস্টেম (প্রায় 30% ছোট আয়তন), চ্যাসিস সীমাবদ্ধতা সহ যানবাহনের জন্য উপকারী;
• জলের পাম্পের অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ খরচ দূর করে, একই অপারেটিং অবস্থার অধীনে প্রতি 100 কিলোমিটারে প্রায় 0.8 kWh শক্তির খরচ কমিয়ে দেয় (একক-গাড়ির সিমুলেশন অনুমান, রাস্তার অবস্থার সাথে ওঠানামা এবং পরিবেষ্টনের তাপমাত্রা, শুধুমাত্র রেফারেন্সের জন্য);
• 800V সুপার-দ্রুত চার্জিংয়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, টেকসই 4C বা অতিরিক্ত গরম ছাড়াই উচ্চতর হারে সক্ষম।
অসুবিধা
• সরাসরি কুলিং প্লেটগুলির অত্যন্ত উচ্চ চাপ প্রতিরোধের এবং সিল করার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যার ফলে উচ্চ উত্পাদন এবং সমাবেশ বাধা রয়েছে;
• দুই-ফেজ প্রবাহ তাপমাত্রার অভিন্নতাকে নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন করে তোলে: নিম্ন তাপমাত্রা এবং কম লোড অবস্থায়, রেফ্রিজারেন্টটি সরাসরি শীতল প্লেটের মধ্যে অসম গ্যাস-তরল বিতরণের ঝুঁকিতে থাকে, যা স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত শীতল বা অপর্যাপ্ত তাপ বিনিময়ের দিকে পরিচালিত করে এবং তাপমাত্রার অভিন্নতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়;
• রেফ্রিজারেন্ট লিকেজ সরাসরি ব্যাটারি মডিউলকে দূষিত করবে; উচ্চ সংহতকরণের অর্থ হল মেরামতের জন্য প্রায়ই সম্পূর্ণ প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়, যার ফলে উচ্চ খরচ হয়;
• নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলি জটিল (এন্টি-ফ্রস্ট, অ্যান্টি-ওভারকুলিং), এবং প্রযুক্তির পরিপক্কতা তরল শীতলকরণের তুলনায় কম।
