2014 के बाद से, इलेक्ट्रिक वाहन उद्योग धीरे-धीरे गर्म हो गया है। उनमें से, इलेक्ट्रिक वाहनों का वाहन थर्मल प्रबंधन धीरे-धीरे गर्म हो गया है। क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज न केवल बैटरी की ऊर्जा घनत्व पर निर्भर करती है, बल्कि वाहन की थर्मल प्रबंधन प्रणाली तकनीक पर भी निर्भर करती है। बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली भी हैअनुभवएक प्रक्रिया को शून्य से, उपेक्षा से ध्यान की ओर ले जाया गया।
तो चलिए आज बात करते हैंइलेक्ट्रिक वाहनों का थर्मल प्रबंधन, वे क्या प्रबंध कर रहे हैं?
इलेक्ट्रिक वाहन थर्मल प्रबंधन और पारंपरिक वाहन थर्मल प्रबंधन के बीच समानताएं और अंतर
इस बिंदु को पहले स्थान पर रखा गया है क्योंकि ऑटोमोटिव उद्योग के 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 को यह बहुत स्पष्ट है कि पारंपरिक थर्मल प्रबंधन में मुख्य रूप से शामिल हैएयर कंडीशनिंग थर्मल प्रबंधन प्रणाली और पावरट्रेन का थर्मल प्रबंधन सबसिस्टम।
इलेक्ट्रिक वाहनों का थर्मल प्रबंधन आर्किटेक्चर ईंधन वाहनों के थर्मल प्रबंधन आर्किटेक्चर पर आधारित है, और इलेक्ट्रिक मोटर इलेक्ट्रॉनिक थर्मल प्रबंधन प्रणाली और बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली को जोड़ता है, ईंधन वाहनों के विपरीत, इलेक्ट्रिक वाहन तापमान परिवर्तन के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं, तापमान एक कुंजी है इसकी सुरक्षा, प्रदर्शन और जीवन को निर्धारित करने के लिए, उचित तापमान सीमा और एकरूपता बनाए रखने के लिए थर्मल प्रबंधन एक आवश्यक साधन है। इसलिए, बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणाली विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, और बैटरी का थर्मल प्रबंधन (गर्मी अपव्यय/गर्मी संचालन/गर्मी 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 होने पर, रेफ्रिजरेंट (प्रशीतक) कंप्रेसर द्वारा किया जाता है, और तापमान को कम करने के लिए कार में गर्मी को हटा दिया जाता है, जो प्रशीतन का सिद्धांत है। क्योंकिकंप्रेसर का काम इंजन द्वारा संचालित करने की आवश्यकता है, प्रशीतन प्रक्रिया से इंजन का बोझ बढ़ जाएगा, और यही कारण है कि हम कहते हैं कि गर्मियों में एयर कंडीशनिंग में अधिक तेल खर्च होता है।
वर्तमान में, लगभग सभी ईंधन वाहन हीटिंग में इंजन शीतलक शीतलक से गर्मी का उपयोग होता है - इंजन द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट गर्मी 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 के रूप में भी जाना जाता है) के माध्यम से बहता है, और ब्लोअर द्वारा परिवहन की गई हवा को इंजन शीतलक के साथ गर्मी का आदान-प्रदान किया जाता है, और हवा को गर्म किया जाता है और फिर कार में भेजा जाता है।
हालाँकि, 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 ताप मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक हीटर पर निर्भर करता है, इलेक्ट्रिक हीटर में पवन हीटर और वॉटर हीटर होते हैं। एयर हीटर का सिद्धांत हेयर ड्रायर के समान है, जो हीटिंग शीट के माध्यम से प्रसारित हवा को सीधे गर्म करता है, इस प्रकार कार को गर्म हवा प्रदान करता है। पवन हीटर का लाभ यह है कि हीटिंग का समय तेज़ होता है, ऊर्जा दक्षता अनुपात थोड़ा अधिक होता है, और हीटिंग तापमान अधिक होता है। नुकसान यह है कि गर्म हवा विशेष रूप से शुष्क होती है, जो मानव शरीर में शुष्कता का एहसास 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 के 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 तेज़ होता है, और पानी के पाइप में कम तापमान वाले वातावरण में गर्मी का नुकसान होता है, और ऊर्जा दक्षता थोड़ी कम होती है . ज़ियाओपेंग G3 ऊपर उल्लिखित वॉटर हीटर का उपयोग करता है।
चाहे वह पवन तापन हो या जल तापन, इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, बिजली प्रदान करने के लिए पावर बैटरी की आवश्यकता होती है, और अधिकांश बिजली की खपत होती हैएयर 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 काफी कम कर सकता है।
पावर बैटरियों का थर्मल प्रबंधन
ईंधन वाहनों के इंजन थर्मल प्रबंधन की तुलना में, इलेक्ट्रिक वाहन बिजली प्रणाली की थर्मल प्रबंधन आवश्यकताएं अधिक कठोर हैं।
क्योंकि बैटरी की सबसे अच्छी कार्यशील तापमान सीमा बहुत छोटी है, बैटरी का तापमान आम तौर पर 15 और 40 के बीच होना आवश्यक है° C. हालाँकि, आमतौर पर वाहनों द्वारा उपयोग किया जाने वाला परिवेश का तापमान -30 ~ 40 है° सी, और वास्तविक उपयोगकर्ताओं की ड्राइविंग स्थितियाँ जटिल हैं। थर्मल प्रबंधन नियंत्रण को वाहनों की ड्राइविंग स्थितियों और बैटरी की स्थिति को प्रभावी ढंग से पहचानने और निर्धारित करने और इष्टतम तापमान नियंत्रण करने और ऊर्जा खपत, वाहन प्रदर्शन, बैटरी प्रदर्शन और आराम के बीच संतुलन हासिल करने का प्रयास करने की आवश्यकता है।
रेंज की चिंता को कम करने के लिए, इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की क्षमता बड़ी और बड़ी होती जा रही है, और ऊर्जा घनत्व अधिक से अधिक होता जा रहा है; साथ ही, 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।
थर्मल प्रबंधन के संदर्भ में, उच्च वर्तमान फास्ट चार्जिंग से अधिक गर्मी उत्पन्न होती है और बैटरी की उच्च ऊर्जा खपत होती है। एक बार चार्जिंग के दौरान बैटरी का तापमान बहुत अधिक हो जाता है, तो इससे न केवल सुरक्षा जोखिम हो सकता है, बल्कि बैटरी दक्षता में कमी और बैटरी जीवन में तेजी से गिरावट जैसी समस्याएं भी हो सकती हैं। का डिज़ाइनथर्मल प्रबंधन प्रणालीएक गंभीर परीक्षा है.
इलेक्ट्रिक वाहन थर्मल प्रबंधन
अधिवासी केबिन आराम समायोजन
वाहन का इनडोर थर्मल वातावरण सीधे उसमें बैठे व्यक्ति के आराम को प्रभावित करता है। मानव शरीर के संवेदी मॉडल के साथ संयोजन करके, कैब में प्रवाह और गर्मी हस्तांतरण का अध्ययन वाहन के आराम को बेहतर बनाने और वाहन के प्रदर्शन में सुधार करने का एक महत्वपूर्ण साधन है। शरीर की संरचना के डिज़ाइन से, एयर कंडीशनिंग आउटलेट से, सूर्य के प्रकाश विकिरण से प्रभावित वाहन के शीशे और पूरे शरीर के डिज़ाइन से, एयर कंडीशनिंग प्रणाली के साथ मिलकर, बैठने वाले के आराम पर प्रभाव पर विचार किया जाता है।
वाहन चलाते समय, उपयोगकर्ताओं को न केवल वाहन के मजबूत पावर आउटपुट द्वारा लाई गई ड्राइविंग भावना का अनुभव करना चाहिए, बल्कि केबिन वातावरण का आराम भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
पावर बैटरी ऑपरेटिंग तापमान समायोजन नियंत्रण
प्रक्रिया के उपयोग में बैटरी को कई समस्याओं का सामना करना पड़ेगा, विशेष रूप से बैटरी के तापमान में, बेहद कम तापमान वाले वातावरण में लिथियम बैटरी की शक्ति क्षीणन गंभीर है, उच्च तापमान वाले वातावरण में सुरक्षा जोखिम होने का खतरा है, अत्यधिक बैटरी का उपयोग मामलों से बैटरी को नुकसान पहुंचने की बहुत अधिक संभावना होगी, जिससे बैटरी का प्रदर्शन और जीवन कम हो जाएगा।
थर्मल प्रबंधन का मुख्य उद्देश्य बैटरी पैक की सर्वोत्तम कार्यशील स्थिति को बनाए रखने के लिए बैटरी पैक को हमेशा उचित तापमान सीमा के भीतर काम करना है। बैटरी की थर्मल प्रबंधन प्रणाली में मुख्य रूप से तीन कार्य शामिल हैं: गर्मी अपव्यय, प्रीहीटिंग और तापमान बराबर करना। गर्मी अपव्यय और प्रीहीटिंग को मुख्य रूप से बैटरी पर बाहरी वातावरण के तापमान के संभावित प्रभाव के लिए समायोजित किया जाता है। तापमान समकरण का उपयोग बैटरी पैक के भीतर तापमान के अंतर को कम करने और बैटरी के एक निश्चित हिस्से के अधिक गर्म होने के कारण होने वाले तीव्र क्षय को रोकने के लिए किया जाता है।
अब बाजार में इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एयर-कूल्ड और लिक्विड-कूल्ड।
का सिद्धांतएयर-कूल्ड थर्मल प्रबंधन प्रणाली यह कंप्यूटर के ताप अपव्यय सिद्धांत की तरह है, बैटरी पैक के एक खंड में एक शीतलन पंखा स्थापित होता है, और दूसरे छोर पर एक वेंट होता है, जो पंखे के काम के माध्यम से बैटरी के बीच हवा के प्रवाह को तेज करता है, ताकि जब बैटरी काम कर रही हो तो उससे निकलने वाली गर्मी को दूर किया जा सके।
इसे स्पष्ट रूप से कहने के लिए, वायु शीतलन में बैटरी पैक के किनारे एक पंखा लगाना होता है, और पंखे को चलाकर बैटरी पैक को ठंडा करना होता है, लेकिन पंखे द्वारा उड़ाई गई हवा बाहरी कारकों से प्रभावित होगी, और वायु शीतलन की दक्षता बाहरी तापमान अधिक होने पर कम हो जाएगा। जैसे गर्मी के दिन पंखा झलने से आप ठंडे नहीं हो जाते। वायु शीतलन का लाभ सरल संरचना और कम लागत है।
तरल शीतलन बैटरी के तापमान को कम करने के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए बैटरी पैक के अंदर शीतलक पाइपलाइन में शीतलक के माध्यम से काम के दौरान बैटरी द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर ले जाता है। वास्तविक उपयोग प्रभाव से, तरल माध्यम में उच्च गर्मी हस्तांतरण गुणांक, बड़ी गर्मी क्षमता और तेज शीतलन गति होती है, और ज़ियाओपेंग जी 3 उच्च शीतलन दक्षता के साथ एक तरल शीतलन प्रणाली का उपयोग करता है।
सरल शब्दों में, तरल शीतलन का सिद्धांत बैटरी पैक में पानी के पाइप की व्यवस्था करना है। जब बैटरी पैक का तापमान बहुत अधिक होता है, तो पानी के पाइप में ठंडा पानी डाला जाता है, और ठंडा करने के लिए ठंडे पानी से गर्मी दूर ले ली जाती है। यदि बैटरी पैक का तापमान बहुत कम है, तो इसे गर्म करने की आवश्यकता है।
जब वाहन को ज़ोर से चलाया जाता है या तेज़ी से चार्ज किया जाता है, तो बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है। जब बैटरी का तापमान बहुत अधिक हो, तो कंप्रेसर चालू करें, और कम तापमान वाला रेफ्रिजरेंट शीतलक के माध्यम से बैटरी हीट एक्सचेंजर के कूलिंग पाइप में प्रवाहित होता है। गर्मी दूर करने के लिए कम तापमान वाला शीतलक बैटरी पैक में प्रवाहित होता है, जिससे बैटरी सर्वोत्तम तापमान सीमा बनाए रख सकती है, जिससे कार के उपयोग के दौरान बैटरी की सुरक्षा और विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है और चार्जिंग समय कम हो जाता है।
अत्यधिक ठंडी सर्दियों में, कम तापमान के कारण, लिथियम बैटरी की गतिविधि कम हो जाती है, बैटरी का प्रदर्शन बहुत कम हो जाता है, और बैटरी हाई-पावर डिस्चार्ज या फास्ट चार्जिंग नहीं हो सकती है। इस समय, बैटरी सर्किट में शीतलक को गर्म करने के लिए वॉटर हीटर चालू करें, और उच्च तापमान शीतलक बैटरी को गर्म करता है। यह सुनिश्चित करता है कि वाहन में तेज़ चार्जिंग क्षमता और कम तापमान वाले वातावरण में लंबी ड्राइविंग रेंज भी हो सकती है।
इलेक्ट्रिक ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण और उच्च शक्ति वाले विद्युत भाग गर्मी लंपटता को ठंडा करते हैं
नई ऊर्जा वाहनों ने व्यापक विद्युतीकरण कार्य हासिल किए हैं, और ईंधन ऊर्जा प्रणाली को विद्युत ऊर्जा प्रणाली में बदल दिया गया है। तक की पावर बैटरी आउटपुट देती है370V डीसी वोल्टेज वाहन के लिए बिजली, शीतलन और हीटिंग प्रदान करना, और कार पर विभिन्न विद्युत घटकों को बिजली की आपूर्ति करना। वाहन चलाने के दौरान, उच्च-शक्ति वाले विद्युत घटक (जैसे मोटर, डीसीडीसी, मोटर नियंत्रक, आदि) बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करेंगे। बिजली उपकरणों का उच्च तापमान वाहन विफलता, बिजली सीमा और यहां तक कि सुरक्षा खतरों का कारण बन सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि वाहन के उच्च-शक्ति विद्युत घटक सुरक्षित कार्य तापमान सीमा में हैं, वाहन थर्मल प्रबंधन को समय पर उत्पन्न गर्मी को खत्म करने की आवश्यकता है।
G3 इलेक्ट्रिक ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली थर्मल प्रबंधन के लिए तरल शीतलन ताप अपव्यय को अपनाती है। इलेक्ट्रॉनिक पंप ड्राइव सिस्टम पाइपलाइन में शीतलक विद्युत भागों की गर्मी को दूर करने के लिए मोटर और अन्य हीटिंग उपकरणों के माध्यम से प्रवाहित होता है, और फिर वाहन के फ्रंट इनटेक ग्रिल पर रेडिएटर के माध्यम से प्रवाहित होता है, और इलेक्ट्रॉनिक पंखा चालू हो जाता है उच्च तापमान वाले शीतलक को ठंडा करें।
थर्मल प्रबंधन उद्योग के भविष्य के विकास पर कुछ विचार
कम ऊर्जा खपत:
एयर कंडीशनिंग के कारण होने वाली बड़ी बिजली खपत को कम करने के लिए, हीट पंप एयर कंडीशनिंग पर धीरे-धीरे अधिक ध्यान दिया गया है। हालाँकि सामान्य ताप पंप प्रणाली (रेफ्रिजरेंट के रूप में R134a का उपयोग) में उपयोग किए जाने वाले वातावरण में कुछ सीमाएँ होती हैं, जैसे कि बेहद कम तापमान (-10 से नीचे)° सी) 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 शरद ऋतु का मौसम (परिवेश का तापमान) एयर कंडीशनिंग की ऊर्जा खपत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, और ऊर्जा दक्षता अनुपात इलेक्ट्रिक हीटर की तुलना में 2 से 3 गुना है।
कम शोर:
इलेक्ट्रिक वाहन में इंजन का शोर स्रोत नहीं होने के बाद, के संचालन से उत्पन्न शोरकंप्रेसरऔर जब एयर कंडीशनर को प्रशीतन के लिए चालू किया जाता है तो फ्रंट-एंड इलेक्ट्रॉनिक पंखे के बारे में उपयोगकर्ताओं द्वारा शिकायत करना आसान होता है। कुशल और शांत इलेक्ट्रॉनिक पंखे उत्पाद और बड़े विस्थापन कंप्रेसर शीतलन क्षमता को बढ़ाते हुए ऑपरेशन के कारण होने वाले शोर को कम करने में मदद करते हैं
कम लागत:
थर्मल प्रबंधन प्रणाली की शीतलन और हीटिंग विधियां ज्यादातर तरल शीतलन प्रणाली का उपयोग करती हैं, और कम तापमान वाले वातावरण में बैटरी हीटिंग और एयर कंडीशनिंग हीटिंग की गर्मी की मांग बहुत बड़ी है। वर्तमान समाधान गर्मी उत्पादन को बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रिक हीटर को बढ़ाना है, जिससे उच्च भागों की लागत और उच्च ऊर्जा खपत होती है। यदि बैटरियों की कठोर तापमान आवश्यकताओं को हल करने या कम करने के लिए बैटरी प्रौद्योगिकी में कोई सफलता मिलती है, तो यह थर्मल प्रबंधन प्रणालियों के डिजाइन और लागत में महान अनुकूलन लाएगा। वाहन चलाने के दौरान मोटर द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट ताप के कुशल उपयोग से थर्मल प्रबंधन प्रणाली की ऊर्जा खपत को कम करने में भी मदद मिलेगी। इसका अनुवाद बैटरी क्षमता में कमी, ड्राइविंग रेंज में सुधार और वाहन लागत में कमी है।
बुद्धिमान:
विद्युतीकरण का एक उच्च स्तर इलेक्ट्रिक वाहनों के विकास की प्रवृत्ति है, और पारंपरिक एयर कंडीशनर बुद्धिमानी विकसित करने के लिए केवल प्रशीतन और हीटिंग कार्यों तक ही सीमित हैं। उपयोगकर्ता की कार की आदतों के आधार पर एयर कंडीशनिंग को बड़े डेटा समर्थन में और बेहतर बनाया जा सकता है, जैसे कि पारिवारिक कार, कार में बैठने के बाद एयर कंडीशनिंग के तापमान को अलग-अलग लोगों के लिए समझदारी से अनुकूलित किया जा सकता है। बाहर जाने से पहले एयर कंडीशनिंग चालू करें ताकि कार का तापमान आरामदायक तापमान तक पहुंच जाए। इंटेलिजेंट 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: अक्टूबर-20-2023