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समाचार

जब हम थर्मल प्रबंधन करते हैं, तो वास्तव में हम क्या प्रबंधन कर रहे होते हैं?

2014 के बाद से, इलेक्ट्रिक वाहन उद्योग धीरे-धीरे गर्म हो गया है। इनमें से, इलेक्ट्रिक वाहनों का वाहन थर्मल प्रबंधन धीरे-धीरे गर्म हो गया है। क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज न केवल बैटरी के ऊर्जा घनत्व पर निर्भर करती है, बल्कि वाहन की थर्मल प्रबंधन प्रणाली तकनीक पर भी निर्भर करती है। बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली भीअनुभवएक प्रक्रिया को शुरू से शुरू करके, उपेक्षा से ध्यान तक ले जाया गया।

तो आज, आइए बात करते हैंइलेक्ट्रिक वाहनों का तापीय प्रबंधनवे क्या प्रबंध कर रहे हैं?

इलेक्ट्रिक वाहन थर्मल प्रबंधन और पारंपरिक वाहन थर्मल प्रबंधन के बीच समानताएं और अंतर

यह बिंदु पहले स्थान पर रखा गया है क्योंकि ऑटोमोटिव उद्योग ने नए ऊर्जा युग में प्रवेश करने के बाद, थर्मल प्रबंधन का दायरा, कार्यान्वयन के तरीके और घटक बहुत बदल गए हैं।

यहां पारंपरिक ईंधन वाहनों के थर्मल प्रबंधन वास्तुकला के बारे में अधिक कहने की आवश्यकता नहीं है, और पेशेवर पाठकों ने बहुत स्पष्ट रूप से कहा है कि पारंपरिक थर्मल प्रबंधन में मुख्य रूप से शामिल हैंएयर कंडीशनिंग थर्मल प्रबंधन प्रणाली और पावरट्रेन का थर्मल प्रबंधन उपतंत्र।

इलेक्ट्रिक वाहनों का ताप प्रबंधन ढाँचा ईंधन वाहनों के ताप प्रबंधन ढाँचे पर आधारित है, और इसमें इलेक्ट्रिक मोटर इलेक्ट्रॉनिक ताप प्रबंधन प्रणाली और बैटरी ताप प्रबंधन प्रणाली भी शामिल है। ईंधन वाहनों के विपरीत, इलेक्ट्रिक वाहन तापमान परिवर्तनों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। तापमान उनकी सुरक्षा, प्रदर्शन और जीवनकाल निर्धारित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। ताप प्रबंधन उचित तापमान सीमा और एकरूपता बनाए रखने का एक आवश्यक साधन है। इसलिए, बैटरी ताप प्रबंधन प्रणाली विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, और बैटरी का ताप प्रबंधन (ताप अपव्यय/ताप चालन/ताप इन्सुलेशन) सीधे बैटरी की सुरक्षा और दीर्घकालिक उपयोग के बाद बिजली की स्थिरता से संबंधित है।

तो, विवरण के संदर्भ में, मुख्य रूप से निम्नलिखित अंतर हैं।

एयर कंडीशनिंग के विभिन्न ताप स्रोत

पारंपरिक ईंधन ट्रक की एयर कंडीशनिंग प्रणाली मुख्य रूप से कंप्रेसर, कंडेनसर, विस्तार वाल्व, बाष्पीकरणकर्ता, पाइपलाइन और अन्य से बनी होती हैअवयव।

ठंडा करते समय, कंप्रेसर द्वारा रेफ्रिजरेंट (शीतलक) को बाहर निकाल दिया जाता है, और कार के अंदर की गर्मी को हटाकर तापमान कम कर दिया जाता है, जो कि रेफ्रिजरेशन का सिद्धांत है। क्योंकिकंप्रेसर का काम इंजन द्वारा संचालित होने की आवश्यकता है, प्रशीतन प्रक्रिया इंजन के बोझ को बढ़ाएगी, और यही कारण है कि हम कहते हैं कि गर्मियों में एयर कंडीशनिंग में अधिक तेल खर्च होता है।

वर्तमान में, लगभग सभी ईंधन वाहनों का तापन इंजन शीतलक से निकलने वाली ऊष्मा का उपयोग करके किया जाता है - इंजन द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट ऊष्मा की एक बड़ी मात्रा का उपयोग एयर कंडीशनिंग को गर्म करने के लिए किया जा सकता है। शीतलक, गर्म हवा प्रणाली में हीट एक्सचेंजर (जिसे पानी की टंकी भी कहा जाता है) से होकर बहता है, और ब्लोअर द्वारा परिवहन की गई हवा का इंजन शीतलक के साथ ऊष्मा विनिमय होता है, और हवा को गर्म करके कार में भेजा जाता है।

हालांकि, ठंडे वातावरण में, पानी के तापमान को सही तापमान तक बढ़ाने के लिए इंजन को लंबे समय तक चलने की आवश्यकता होती है, और उपयोगकर्ता को कार में लंबे समय तक ठंड सहन करने की आवश्यकता होती है।

नई ऊर्जा वाहनों का हीटिंग मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक हीटर पर निर्भर करता है, इलेक्ट्रिक हीटर में विंड हीटर और वॉटर हीटर होते हैं। एयर हीटर का सिद्धांत हेयर ड्रायर के समान है, जो सीधे हीटिंग शीट के माध्यम से परिसंचारी हवा को गर्म करता है, इस प्रकार कार को गर्म हवा प्रदान करता है। विंड हीटर का लाभ यह है कि हीटिंग का समय तेज होता है, ऊर्जा दक्षता अनुपात थोड़ा अधिक होता है, और हीटिंग का तापमान अधिक होता है। नुकसान यह है कि हीटिंग हवा विशेष रूप से शुष्क होती है, जो मानव शरीर में सूखापन की भावना लाती है। वॉटर हीटर का सिद्धांत इलेक्ट्रिक वॉटर हीटर के समान है, जो हीटिंग शीट के माध्यम से शीतलक को गर्म करता है, और उच्च तापमान वाला शीतलक गर्म हवा कोर के माध्यम से बहता है और फिर आंतरिक हीटिंग प्राप्त करने के लिए परिसंचारी हवा को गर्म करता है। वॉटर हीटर का हीटिंग समय एयर हीटर की तुलना में थोड़ा लंबा होता है, लेकिन यह ईंधन वाहन की तुलना में बहुत तेज भी होता है, और पानी के पाइप में कम तापमान वाले वातावरण में गर्मी का नुकसान होता है,

चाहे वह पवन ऊर्जा हो या जल ऊर्जा, इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बिजली प्रदान करने हेतु पावर बैटरियों की आवश्यकता होती है, और अधिकांश बिजली की खपत होती है।एयर कंडीशनिंग हीटिंग कम तापमान वाले वातावरण में। इसके परिणामस्वरूप कम तापमान वाले वातावरण में इलेक्ट्रिक वाहनों की ड्राइविंग रेंज कम हो जाती है।

तुलना करेंके साथ एड कम तापमान वाले वातावरण में ईंधन वाहनों की धीमी हीटिंग गति की समस्या, इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए इलेक्ट्रिक हीटिंग का उपयोग हीटिंग समय को बहुत कम कर सकता है।

पावर बैटरियों का थर्मल प्रबंधन

ईंधन वाहनों के इंजन थर्मल प्रबंधन की तुलना में, इलेक्ट्रिक वाहन पावर सिस्टम की थर्मल प्रबंधन आवश्यकताएं अधिक कठोर हैं।

चूँकि बैटरी का सर्वोत्तम कार्य तापमान रेंज बहुत छोटा होता है, इसलिए बैटरी का तापमान सामान्यतः 15 से 40 के बीच होना आवश्यक होता है।° सी. हालांकि, वाहनों द्वारा आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला परिवेश तापमान -30~40 होता है° सी, और वास्तविक उपयोगकर्ताओं की ड्राइविंग स्थितियाँ जटिल हैं। थर्मल प्रबंधन नियंत्रण को वाहनों की ड्राइविंग स्थितियों और बैटरियों की स्थिति को प्रभावी ढंग से पहचानने और निर्धारित करने, इष्टतम तापमान नियंत्रण करने और ऊर्जा खपत, वाहन प्रदर्शन, बैटरी प्रदर्शन और आराम के बीच संतुलन बनाने का प्रयास करने की आवश्यकता है।

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रेंज की चिंता को कम करने के लिए, इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की क्षमता बड़ी और बड़ी होती जा रही है, और ऊर्जा घनत्व अधिक और अधिक होता जा रहा है; इसी समय, उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत लंबे चार्जिंग प्रतीक्षा समय के विरोधाभास को हल करना आवश्यक है, और फास्ट चार्जिंग और सुपर फास्ट चार्जिंग अस्तित्व में आई।

ताप प्रबंधन के संदर्भ में, उच्च धारा वाली तेज़ चार्जिंग से बैटरी की ऊष्मा उत्पादन और ऊर्जा खपत में वृद्धि होती है। चार्जिंग के दौरान बैटरी का तापमान बहुत अधिक होने पर, न केवल सुरक्षा जोखिम उत्पन्न हो सकते हैं, बल्कि बैटरी की दक्षता में कमी और बैटरी जीवन में तेज़ी से कमी जैसी समस्याएँ भी उत्पन्न हो सकती हैं।थर्मल प्रबंधन प्रणालीयह एक कठिन परीक्षा है।

इलेक्ट्रिक वाहन थर्मल प्रबंधन

यात्री केबिन आराम समायोजन

वाहन का आंतरिक तापीय वातावरण सीधे तौर पर यात्री के आराम को प्रभावित करता है। मानव शरीर के संवेदी मॉडल के साथ, केबिन में प्रवाह और ऊष्मा स्थानांतरण का अध्ययन वाहन के आराम और वाहन के प्रदर्शन को बेहतर बनाने का एक महत्वपूर्ण साधन है। बॉडी स्ट्रक्चर डिज़ाइन, एयर कंडीशनिंग आउटलेट, सूर्य के प्रकाश से प्रभावित वाहन के शीशे और पूरे बॉडी डिज़ाइन, और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के संयोजन से, यात्री के आराम पर पड़ने वाले प्रभाव पर विचार किया जाता है।

वाहन चलाते समय, उपयोगकर्ताओं को न केवल वाहन के मजबूत पावर आउटपुट द्वारा लाए गए ड्राइविंग एहसास का अनुभव करना चाहिए, बल्कि केबिन वातावरण का आराम भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

पावर बैटरी ऑपरेटिंग तापमान समायोजन नियंत्रण

बैटरी के उपयोग की प्रक्रिया में बहुत सारी समस्याओं का सामना करना पड़ेगा, विशेष रूप से बैटरी के तापमान में, लिथियम बैटरी अत्यंत कम तापमान वाले वातावरण में शक्ति क्षीणन गंभीर है, उच्च तापमान वाले वातावरण में सुरक्षा जोखिमों का खतरा है, चरम मामलों में बैटरी का उपयोग बैटरी को नुकसान पहुंचाने की बहुत संभावना होगी, जिससे बैटरी का प्रदर्शन और जीवन कम हो जाएगा।

तापीय प्रबंधन का मुख्य उद्देश्य बैटरी पैक को हमेशा उपयुक्त तापमान सीमा में कार्य करने योग्य बनाना है ताकि बैटरी पैक की सर्वोत्तम कार्यशील स्थिति बनी रहे। बैटरी की तापीय प्रबंधन प्रणाली में मुख्य रूप से तीन कार्य शामिल हैं: ऊष्मा अपव्यय, पूर्व-तापन और तापमान समतुल्यता। ऊष्मा अपव्यय और पूर्व-तापन मुख्य रूप से बैटरी पर बाहरी वातावरण के तापमान के संभावित प्रभाव के अनुसार समायोजित किए जाते हैं। तापमान समतुल्यता का उपयोग बैटरी पैक के भीतर तापमान के अंतर को कम करने और बैटरी के किसी विशेष भाग के अधिक गर्म होने से होने वाले तीव्र क्षय को रोकने के लिए किया जाता है।

बाजार में उपलब्ध इलेक्ट्रिक वाहनों में प्रयुक्त बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियां मुख्यतः दो श्रेणियों में विभाजित हैं: वायु-शीतित और द्रव-शीतित।

का सिद्धांतवायु-शीतित तापीय प्रबंधन प्रणाली यह कंप्यूटर के ताप अपव्यय सिद्धांत की तरह है, बैटरी पैक के एक भाग में एक शीतलन पंखा स्थापित किया जाता है, और दूसरे छोर पर एक वेंट होता है, जो पंखे के काम के माध्यम से बैटरियों के बीच हवा के प्रवाह को तेज करता है, ताकि काम करते समय बैटरी द्वारा उत्सर्जित गर्मी को दूर किया जा सके।

सीधे शब्दों में कहें तो, एयर कूलिंग का मतलब बैटरी पैक के किनारे एक पंखा लगाना और पंखा चलाकर बैटरी पैक को ठंडा करना है, लेकिन पंखे से चलने वाली हवा बाहरी कारकों से प्रभावित होगी, और बाहर का तापमान ज़्यादा होने पर एयर कूलिंग की दक्षता कम हो जाएगी। ठीक वैसे ही जैसे गर्मी के दिनों में पंखा चलाने से आपको ठंडक नहीं मिलती। एयर कूलिंग का फ़ायदा इसकी सरल संरचना और कम लागत है।

तरल शीतलन, बैटरी पैक के अंदर शीतलक पाइपलाइन में शीतलक के माध्यम से बैटरी द्वारा कार्य के दौरान उत्पन्न ऊष्मा को दूर करता है, जिससे बैटरी का तापमान कम होता है। वास्तविक उपयोग प्रभाव से, तरल माध्यम में उच्च ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, बड़ी ऊष्मा क्षमता और तेज़ शीतलन गति होती है, और ज़ियाओपेंग जी3 उच्च शीतलन दक्षता वाली तरल शीतलन प्रणाली का उपयोग करता है।

 

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सरल शब्दों में, लिक्विड कूलिंग का सिद्धांत बैटरी पैक में एक पानी की नली लगाना है। जब बैटरी पैक का तापमान बहुत ज़्यादा हो जाता है, तो पानी की नली में ठंडा पानी डाला जाता है, और ठंडा पानी गर्मी को दूर करके उसे ठंडा कर देता है। अगर बैटरी पैक का तापमान बहुत कम हो, तो उसे गर्म करना पड़ता है।

जब वाहन को ज़ोर से चलाया जाता है या तेज़ी से चार्ज किया जाता है, तो बैटरी के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बड़ी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न होती है। जब बैटरी का तापमान बहुत ज़्यादा हो, तो कंप्रेसर चालू करें, और कम तापमान वाला रेफ्रिजरेंट बैटरी हीट एक्सचेंजर के कूलिंग पाइप में शीतलक के माध्यम से प्रवाहित होता है। कम तापमान वाला शीतलक बैटरी पैक में प्रवाहित होकर ऊष्मा को दूर करता है, जिससे बैटरी सर्वोत्तम तापमान सीमा बनाए रख पाती है, जिससे कार के उपयोग के दौरान बैटरी की सुरक्षा और विश्वसनीयता में काफ़ी सुधार होता है और चार्जिंग समय कम हो जाता है।

अत्यधिक कड़ाके की ठंड में, कम तापमान के कारण लिथियम बैटरी की गतिविधि कम हो जाती है, जिससे बैटरी का प्रदर्शन बहुत कम हो जाता है, और बैटरी को हाई-पावर डिस्चार्ज या फास्ट चार्जिंग नहीं किया जा सकता। इस समय, बैटरी सर्किट में शीतलक को गर्म करने के लिए वॉटर हीटर चालू करें, और उच्च तापमान वाला शीतलक बैटरी को गर्म कर देता है। यह सुनिश्चित करता है कि वाहन कम तापमान वाले वातावरण में भी तेज़ चार्जिंग क्षमता और लंबी ड्राइविंग रेंज प्राप्त कर सके।

इलेक्ट्रिक ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण और उच्च शक्ति विद्युत भागों शीतलन गर्मी अपव्यय

नए ऊर्जा वाहनों ने व्यापक विद्युतीकरण कार्य प्राप्त कर लिए हैं, और ईंधन शक्ति प्रणाली को विद्युत शक्ति प्रणाली में बदल दिया गया है। पावर बैटरी का आउटपुट370V डीसी वोल्टेज वाहन को शक्ति, शीतलन और ताप प्रदान करने के लिए, और कार के विभिन्न विद्युत घटकों को शक्ति प्रदान करने के लिए। वाहन चलाते समय, उच्च-शक्ति वाले विद्युत घटक (जैसे मोटर, डीसीडीसी, मोटर नियंत्रक, आदि) अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न करेंगे। विद्युत उपकरणों का उच्च तापमान वाहन की विफलता, शक्ति सीमा और यहाँ तक कि सुरक्षा संबंधी खतरों का कारण बन सकता है। वाहन ताप प्रबंधन को समय पर उत्पन्न ऊष्मा को नष्ट करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वाहन के उच्च-शक्ति वाले विद्युत घटक सुरक्षित कार्य तापमान सीमा में रहें।

G3 इलेक्ट्रिक ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली ताप प्रबंधन के लिए तरल शीतलन ताप अपव्यय को अपनाती है। इलेक्ट्रॉनिक पंप ड्राइव सिस्टम पाइपलाइन में शीतलक मोटर और अन्य ताप उपकरणों से होकर विद्युत भागों की ऊष्मा को दूर ले जाता है, और फिर वाहन के सामने के इनटेक ग्रिल पर रेडिएटर से होकर प्रवाहित होता है, और उच्च तापमान वाले शीतलक को ठंडा करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक पंखा चालू किया जाता है।

थर्मल प्रबंधन उद्योग के भविष्य के विकास पर कुछ विचार

कम ऊर्जा खपत:

एयर कंडीशनिंग के कारण होने वाली भारी बिजली खपत को कम करने के लिए, हीट पंप एयर कंडीशनिंग पर धीरे-धीरे ज़ोर दिया जा रहा है। हालाँकि सामान्य हीट पंप सिस्टम (रेफ्रिजरेंट के रूप में R134a का उपयोग करते हुए) में इस्तेमाल किए जाने वाले वातावरण में कुछ सीमाएँ होती हैं, जैसे कि बेहद कम तापमान (-10 से नीचे)° ग) काम नहीं कर सकता, उच्च तापमान वाले वातावरण में प्रशीतन सामान्य इलेक्ट्रिक वाहन एयर कंडीशनिंग से अलग नहीं है। हालाँकि, चीन के अधिकांश हिस्सों में, वसंत और पतझड़ के मौसम (परिवेश का तापमान) में एयर कंडीशनिंग की ऊर्जा खपत प्रभावी रूप से कम हो सकती है, और ऊर्जा दक्षता अनुपात इलेक्ट्रिक हीटर की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक होता है।

कम शोर:

इलेक्ट्रिक वाहन में इंजन का शोर स्रोत न होने के बाद, इसके संचालन से उत्पन्न शोरकंप्रेसरऔर जब एयर कंडीशनर को रेफ्रिजरेशन के लिए चालू किया जाता है, तो सामने वाले इलेक्ट्रॉनिक पंखे के बारे में उपयोगकर्ताओं द्वारा शिकायत करना आसान होता है। कुशल और शांत इलेक्ट्रॉनिक पंखा उत्पाद और बड़े विस्थापन वाले कंप्रेसर, संचालन के दौरान होने वाले शोर को कम करने में मदद करते हैं और साथ ही शीतलन क्षमता को बढ़ाते हैं।

कम लागत:

थर्मल प्रबंधन प्रणाली की शीतलन और तापन विधियाँ अधिकांशतः तरल शीतलन प्रणाली का उपयोग करती हैं, और कम तापमान वाले वातावरण में बैटरी तापन और एयर कंडीशनिंग तापन की ऊष्मा माँग बहुत अधिक होती है। वर्तमान समाधान ऊष्मा उत्पादन बढ़ाने के लिए विद्युत हीटर का उपयोग बढ़ाना है, जिससे पुर्जों की लागत अधिक होती है और ऊर्जा की खपत भी अधिक होती है। यदि बैटरी प्रौद्योगिकी में बैटरियों की कठोर तापमान आवश्यकताओं को हल करने या कम करने में कोई सफलता मिलती है, तो इससे थर्मल प्रबंधन प्रणालियों के डिज़ाइन और लागत में व्यापक अनुकूलन होगा। वाहन के संचालन के दौरान मोटर द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट ऊष्मा का कुशल उपयोग थर्मल प्रबंधन प्रणाली की ऊर्जा खपत को कम करने में भी मदद करेगा। इसका अर्थ है बैटरी की क्षमता में कमी, ड्राइविंग रेंज में सुधार और वाहन की लागत में कमी।

बुद्धिमान:

विद्युतीकरण का उच्च स्तर इलेक्ट्रिक वाहनों के विकास की प्रवृत्ति है, और पारंपरिक एयर कंडीशनर केवल प्रशीतन और तापन कार्यों तक ही सीमित हैं, और बुद्धिमानी से विकसित हो रहे हैं। उपयोगकर्ता की कार की आदतों के आधार पर, जैसे कि पारिवारिक कार, एयर कंडीशनिंग के तापमान को कार में बैठने के बाद अलग-अलग लोगों के लिए बुद्धिमानी से अनुकूलित किया जा सकता है, एयर कंडीशनिंग को बड़े डेटा समर्थन के लिए और बेहतर बनाया जा सकता है। बाहर जाने से पहले एयर कंडीशनिंग चालू करें ताकि कार का तापमान एक आरामदायक तापमान तक पहुँच जाए। बुद्धिमान इलेक्ट्रिक एयर आउटलेट कार में लोगों की संख्या, स्थिति और शरीर के आकार के अनुसार एयर आउटलेट की दिशा को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है।


पोस्ट करने का समय: 20 अक्टूबर 2023