புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளில் பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் (BTMS) பயன்பாடு குறித்த பகுப்பாய்வு

வணிகரீதியாக இயக்கப்படும் வாகனங்களான புதிய ஆற்றல் பேருந்துகள் (பொதுப் பேருந்துகள், பயணிகள் பேருந்துகள், சுற்றுலாப் பேருந்துகள் போன்றவை), பெரிய மின்கலத் திறன், பரவலாக்கப்பட்ட மின்கலத் தொகுப்பு அமைப்பு, அதிக வேகமான மின்னேற்றத் தேவைகள், அனைத்து வெளிப்புறச் சூழல்களிலும் இயங்கும் திறன் மற்றும் அதிக பயணிகள் கொள்ளளவு போன்ற முக்கியப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு (BTMS)இது வெறும் "பேட்டரி வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டுக் கருவி" மட்டுமல்ல, மாறாக பேருந்தின் இயக்கப் பாதுகாப்பு, பேட்டரி ஆயுள், செயல்பாட்டுத் திறன் மற்றும் பயண வரம்பு நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றை உறுதிசெய்யும் ஒரு முக்கிய அமைப்பாகும். மேலும், இது புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளின் வெப்ப மேலாண்மையை பயணிகள் கார்களின் வெப்ப மேலாண்மையிலிருந்து வேறுபடுத்திக் காட்டும் ஒரு முக்கியக் கூறாகவும் விளங்குகிறது.

பேருந்து ஆற்றல் மின்கலங்களின் (பெரும்பாலும் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட், சிறிதளவு மும்மை லித்தியத்துடன்) இயக்கப் பண்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட இந்த அமைப்பு, மின்கலத் தொகுப்பின் வெப்பநிலையை 25~35℃ என்ற உகந்த இயக்க வரம்பிற்குள் நிலைப்படுத்த, செயல்திறன் மிக்க வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு, வீணாகும் வெப்பத்தை மீட்டெடுத்தல், சீரான வெப்பநிலை ஒழுங்குமுறை மற்றும் விரைவான மின்னேற்ற வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு போன்ற செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. மேலும் இது, "மின்சார வாகனங்களுக்கான ஆற்றல் மின்கலங்களின் பாதுகாப்புத் தேவைகள்" (GB 38031) என்ற தேசியத் தரநிலையின் கட்டாயப் பாதுகாப்புத் தரங்களையும் பூர்த்தி செய்கிறது. இதனால், இது புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளின் வணிகச் செயல்பாட்டிற்கு ஒரு அத்தியாவசியமான மைய அமைப்பாக விளங்குகிறது.

I. புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளுக்கான BTMS-இன் முக்கியப் பயன்பாட்டு மதிப்பு

பயணிகள் வாகனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது,மின்சார வாகனங்களுக்கான BTMSபேருந்துகள் வெறுமனே பயண வரம்பை அதிகரிப்பதை விட, இயக்கச் செலவுகளைக் குறைத்தல், இயக்கத் திறனை மேம்படுத்துதல் மற்றும் செயல்பாட்டுப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்தல் ஆகியவற்றை மைய மதிப்புகளாகக் கொண்டு, "செயல்பாடு சார்ந்ததாக" இருப்பதில் அதிக கவனம் செலுத்துகின்றன. இதுவே பேருந்துகள் மற்றும் பயணிகள் வாகனங்களில் உள்ள வெப்ப மேலாண்மைக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு ஆகும்:

1. வெப்பக் கட்டுப்பாடின்மையை தடுத்தல் மற்றும் வாகன இயக்கப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்தல்
புதிய ஆற்றல் பேருந்து பேட்டரி பேக்குகள் பொதுவாக 100-300kWh கொள்ளளவைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை தொடர் மற்றும் இணை முறையில் இணைக்கப்பட்ட டஜன் கணக்கான பேட்டரி தொகுதிகளால் ஆனவை. வெளிப்புறச் சூழல், மேடு ஏறும் போது ஏற்படும் அதிக சுமைகள், மற்றும் வேகமாக மின்னேற்றம் செய்யும் போது ஏற்படும் அதிக மின்னோட்டம் ஆகியவை எளிதில் குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் அதிக வெப்பமடைதலுக்கு வழிவகுக்கும்.பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புசெயல்திறன் மிக்க குளிர்வித்தல், வெப்பநிலை கண்காணிப்பு மற்றும் வெப்பத் தப்பித்தல் எச்சரிக்கைகள் ஆகியவற்றின் மூலம், மின்கலம் வீங்குதல், குறுக்குச் சுற்றுகள் மற்றும் வெப்பத் தப்பித்தல் ஆகியவை தடுக்கப்பட்டு, பேருந்து இயக்கங்களில் விபத்து விகிதம் அடிப்படையில் குறைக்கப்படுகிறது (பயணிகள் வாகனங்களை விட பேருந்துகள்/பயணிகள் வாகனங்களுக்கான பாதுகாப்புத் தேவைகள் மிக அதிகம்).

2. மின்கலத்தின் சுழற்சி ஆயுளை நீட்டித்தல் மற்றும் செயல்பாட்டு மாற்றுச் செலவுகளைக் குறைத்தல்

புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளின் முக்கியச் செலவு மின்கலமே ஆகும் (இது 30%-40% வரை இருக்கும்), மேலும் இயங்கும் வாகனத்தின் மின்கல ஆயுட்காலமே ஒரு வாகனத்தின் மொத்த வாழ்க்கைச் சுழற்சிச் செலவை நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது. வெப்பநிலையில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு 1°C அதிகரிப்பிற்கும், ஒரு லித்தியம் மின்கலத்தின் சுழற்சி ஆயுட்காலம் தோராயமாக 2% குறைகிறது; குறைந்த வெப்பநிலையில் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்வது, மீளமுடியாத லித்தியம் படிகமயமாதலுக்கு வழிவகுக்கும்.மின்சார வாகன வெப்ப மேலாண்மைதுல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டின் மூலம், பேருந்து பேட்டரிகளின் ஆயுட்காலத்தை 3-4 ஆண்டுகளில் (சுமார் 2000 சுழற்சிகள்) இருந்து 5-6 ஆண்டுகளாக (சுமார் 3000 சுழற்சிகள்) நீட்டிக்க முடியும், இது இயக்குபவர்களுக்கான பேட்டரி மாற்றுச் செலவுகளைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

வேகமான சார்ஜிங் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றிக்கொள்வது, பேருந்துகளின் இயக்கச் சுழற்சியை மேம்படுத்துகிறது. பேருந்துகள் பெரும்பாலும் 3-10 நிமிட வேகமான சார்ஜிங் முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன (வேகமான சார்ஜிங் மின்னோட்டம் 300-500A வரை அடையலாம்). அதிக மின்னோட்டத்தில் சார்ஜ் செய்வது விரைவாக அதிக அளவு வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது. சரியான நேரத்தில் குளிர்விக்கப்படாவிட்டால், பேட்டரி அதிக வெப்பப் பாதுகாப்பைச் செயல்படுத்தி, சார்ஜிங் திறனைக் குறைத்துவிடும். இதன் விளைவாக, சார்ஜ் செய்ய அதிக நேரம் ஆகும். BTMS-இன் பிரத்யேக வேகமான சார்ஜிங் வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடு, பேட்டரி வெப்பநிலையை உகந்த வரம்பிற்குள் விரைவாகக் கட்டுப்படுத்தி, சார்ஜிங் திறன் குறைவதைத் தவிர்த்து, பேருந்துகளின் "சார்ஜ் செய்துவிட்டுச் செல்லும்" இயக்க முறையை உறுதி செய்கிறது.

3. பேட்டரி மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத் திறனை நிலைப்படுத்துவது, இயக்க வரம்புச் சிதைவைக் குறைக்கிறது. புதிய ஆற்றல் பேருந்துகள் நிலையான வழித்தடங்களில் (பேருந்துகள்) அல்லது நீண்ட தூரங்களில் (பயணிகள் போக்குவரத்து) இயக்கப்படுவதால், அவற்றுக்கு உயர் வரம்பு நிலைத்தன்மை தேவைப்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலை பேட்டரி மின்னிறக்கத் திறனைக் குறைக்கிறது, அதே சமயம் குறைந்த வெப்பநிலை 30%–50% திறன் குறைவை ஏற்படுத்தக்கூடும். BTMS (பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு), அதிக வெப்பநிலையில் செயல்திறன் மிக்க குளிர்வித்தல் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் செயல்திறன் மிக்க முன்சூடாக்குதல் ஆகியவற்றின் மூலம் பேட்டரி மின்னேற்ற/மின்னிறக்கத் திறனை 90%-க்கு மேல் நிலைப்படுத்துகிறது. இதன் மூலம், செயல்பாட்டின் போது பேட்டரி வெப்பநிலைச் சிக்கல்களால் ஏற்படும் மின் இழப்பு மற்றும் பழுதுகளைத் தடுக்கிறது.

பேட்டரி பேக்கின் வெப்பநிலை சீரான தன்மையை மேம்படுத்துவது, தனிப்பட்ட மாட்யூல்கள் முன்கூட்டியே சிதைவடைவதைத் தடுக்கிறது. புதிய ஆற்றல் பேருந்துகளில் உள்ள பேட்டரி பேக்குகள் பெரும்பாலும் (கூரை, சேசிஸின் பக்கங்கள், பின்புறம்) பரவலாக அமைந்துள்ளன. வெவ்வேறு இடங்களில் உள்ள பேட்டரி மாட்யூல்கள் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகின்றன (எ.கா., கூரை மாட்யூல்கள் அதிக வெப்பநிலைக்கு உட்படுகின்றன, சேசிஸ் மாட்யூல்கள் குறைந்த வெப்பநிலையில் உள்ளன). இது மாட்யூல்களுக்கு இடையே அதிகப்படியான வெப்பநிலை வேறுபாடுகளுக்கு (>5℃) எளிதில் வழிவகுத்து, அதிகப்படியான மின்னேற்றம், அதிகப்படியான மின்னிறக்கம் மற்றும் தனிப்பட்ட மாட்யூல்கள் முன்கூட்டியே சிதைவடைவதற்குக் காரணமாகிறது. BTMS, வெப்பநிலை சீரான தன்மையை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், பேட்டரி பேக்கிற்குள் உள்ள மாட்யூல்களுக்கு இடையேயான வெப்பநிலை வேறுபாட்டை **≤3℃** ஆகக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இது ஒட்டுமொத்த பேட்டரி பேக்கின் நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்து, "ஒற்றை மாட்யூல் முழு பேக்கையும் பாதிப்படையச் செய்வதைத்" தடுக்கிறது. 4. ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் நுகர்வுக் குறைப்பு, இயக்க மின் நுகர்வைக் குறைக்கிறது. உயர்தர BTMS ஆனது, பேருந்து மோட்டாரின் கழிவு வெப்ப மீட்பு, மின்னணு கட்டுப்பாடு மற்றும் குளிரூட்டும் அமைப்பு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைத்து, பாரம்பரிய PTC மின்சார வெப்பமூட்டிக்கு (மின் நுகர்வு 10~20kW வரை அடையலாம்) மாற்றாக அமையும். இது குறைந்த வெப்பநிலையில் பேட்டரியை முன்கூட்டியே சூடாக்குவதற்கான ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைத்து, குளிர்காலத்தில் பேருந்தின் இயக்க வரம்பை 15%~20% வரை அதிகரித்து, மின்னேற்றும் அதிர்வெண் மற்றும் இயக்க மின் நுகர்வு செலவுகளையும் குறைக்கும்.