புதிய ஆற்றல் வாகன வெப்ப மேலாண்மை தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டு திசை

பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை

பேட்டரியின் செயல்பாட்டின் போது, ​​அதன் செயல்திறனில் வெப்பநிலை பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. வெப்பநிலை மிகவும் குறைவாக இருந்தால், அது பேட்டரியின் கொள்ளளவு மற்றும் சக்தியில் கடுமையான சரிவை ஏற்படுத்தக்கூடும், மேலும் பேட்டரியில் மின்சுற்றுக் கோளாறு (ஷார்ட் சர்க்யூட்) ஏற்படவும் காரணமாகலாம். வெப்பநிலை மிகவும் அதிகமாக இருந்தால், அது பேட்டரி சிதைவடையவோ, அரிக்கப்படவோ, தீப்பிடிக்கவோ அல்லது வெடிக்கவோ கூட காரணமாகலாம் என்பதால், பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மையின் முக்கியத்துவம் மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருகிறது. ஆற்றல் பேட்டரியின் இயக்க வெப்பநிலை, அதன் செயல்திறன், பாதுகாப்பு மற்றும் பேட்டரியின் ஆயுளைத் தீர்மானிப்பதில் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். செயல்திறன் பார்வையில், மிகவும் குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரியின் செயல்பாட்டைக் குறைத்து, மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கச் செயல்திறனைக் குறைத்து, பேட்டரியின் கொள்ளளவில் கடுமையான சரிவை ஏற்படுத்தும். இந்த ஒப்பீட்டில், வெப்பநிலை 10°C ஆகக் குறைந்தபோது, ​​பேட்டரியின் மின்னிறக்கக் கொள்ளளவு சாதாரண வெப்பநிலையில் இருந்ததை விட 93% ஆக இருந்தது; இருப்பினும், வெப்பநிலை -20°C ஆகக் குறைந்தபோது, ​​பேட்டரியின் மின்னிறக்கக் கொள்ளளவு சாதாரண வெப்பநிலையில் இருந்ததை விட 43% மட்டுமே இருந்தது கண்டறியப்பட்டது.

லி ஜுன்கியு மற்றும் பிறரின் ஆய்வில், பாதுகாப்புக் கண்ணோட்டத்தில், வெப்பநிலை மிக அதிகமாக இருந்தால், பேட்டரியின் பக்க விளைவுகள் துரிதப்படுத்தப்படும் என்று குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. வெப்பநிலை 60 °C-க்கு அருகில் இருக்கும்போது, ​​பேட்டரியின் உள்ளே உள்ள பொருட்கள்/செயல்பாட்டுப் பொருள்கள் சிதைவடையும், பின்னர் "வெப்பத் தப்பித்தல்" (thermal runaway) ஏற்படும். இது, வெப்பநிலையில் திடீர் உயர்வை ஏற்படுத்தி, 400 ~ 1000 ℃ வரை கூட உயர்த்தி, தீ மற்றும் வெடிப்புக்கு வழிவகுக்கும். வெப்பநிலை மிகக் குறைவாக இருந்தால், பேட்டரியின் மின்னேற்ற விகிதத்தை குறைந்த அளவில் பராமரிக்க வேண்டும். இல்லையெனில், அது பேட்டரியில் உள்ள லித்தியத்தைச் சிதைத்து, உள் மின்சுற்றுக் குறுக்குச் சுற்று ஏற்பட்டு தீப்பிடிக்கக் காரணமாகும்.

பேட்டரியின் ஆயுட்காலத்தைப் பொறுத்தவரை, வெப்பநிலையின் தாக்கத்தைப் புறக்கணிக்க முடியாது. குறைந்த வெப்பநிலையில் சார்ஜ் செய்யப்படும் பேட்டரிகளில் லித்தியம் படிவது, பேட்டரியின் சுழற்சி ஆயுளைப் பல மடங்கு வேகமாகச் சிதைத்துவிடும். மேலும், அதிக வெப்பநிலை பேட்டரியின் காலண்டர் ஆயுள் மற்றும் சுழற்சி ஆயுளைப் பெரிதும் பாதிக்கும். ஆய்வின்படி, வெப்பநிலை 23℃ ஆக இருக்கும்போது, ​​80% திறன் மீதமுள்ள பேட்டரியின் காலண்டர் ஆயுள் சுமார் 6238 நாட்கள் ஆகும். ஆனால், வெப்பநிலை 35℃ ஆக உயரும்போது, ​​காலண்டர் ஆயுள் சுமார் 1790 நாட்களாகவும், வெப்பநிலை 55℃ ஐ அடையும்போது, ​​காலண்டர் ஆயுள் சுமார் 6238 நாட்கள் அல்லது 272 நாட்களாகவும் உள்ளது.

தற்போது, ​​செலவு மற்றும் தொழில்நுட்பக் கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக, பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை (பிடிஎம்எஸ்கடத்தும் ஊடகங்களின் பயன்பாட்டில் ஒரு சீரான முறை இல்லை, மேலும் இதை மூன்று முக்கிய தொழில்நுட்ப வழிகளாகப் பிரிக்கலாம்: காற்று குளிர்விப்பு (செயல்திறன் மற்றும் செயலற்ற), திரவ குளிர்விப்பு மற்றும் நிலைமாற்றப் பொருட்கள் (PCM). காற்று குளிர்விப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது, கசிவு அபாயம் இல்லை, மற்றும் சிக்கனமானது. இது LFP பேட்டரிகள் மற்றும் சிறிய கார் துறைகளின் ஆரம்ப வளர்ச்சிக்கு ஏற்றது. திரவ குளிர்விப்பின் விளைவு காற்று குளிர்விப்பை விட சிறந்தது, ஆனால் அதன் விலை அதிகம். காற்றோடு ஒப்பிடும்போது, ​​திரவ குளிர்விப்பு ஊடகமானது அதிக தன்வெப்ப ஏற்புத்திறன் மற்றும் உயர் வெப்பப் பரிமாற்றக் குணகம் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது குறைந்த காற்று குளிர்விப்புத் திறன் என்ற தொழில்நுட்பக் குறைபாட்டை திறம்பட ஈடுசெய்கிறது. இது தற்போது பயணிகள் கார்களின் முக்கிய மேம்பாட்டுத் திட்டமாகும். ஜாங் ஃபுபின் தனது ஆராய்ச்சியில், திரவ குளிர்விப்பின் நன்மை விரைவான வெப்பச் சிதறல் என்று சுட்டிக்காட்டினார், இது பேட்டரி பேக்கின் சீரான வெப்பநிலையை உறுதி செய்ய முடியும், மேலும் அதிக வெப்ப உற்பத்தி கொண்ட பேட்டரி பேக்குகளுக்கு ஏற்றது; இதன் தீமைகள் அதிக செலவு, கடுமையான பேக்கேஜிங் தேவைகள், திரவக் கசிவு அபாயம் மற்றும் சிக்கலான கட்டமைப்பு ஆகும். நிலைமாற்றப் பொருட்கள் வெப்பப் பரிமாற்றத் திறன் மற்றும் செலவு ஆகிய இரண்டு நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளன, மேலும் குறைந்த பராமரிப்புச் செலவுகளையும் கொண்டுள்ளன. தற்போதைய தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஆய்வக நிலையில் உள்ளது. நிலை மாற்றப் பொருட்களின் வெப்ப மேலாண்மைத் தொழில்நுட்பம் இன்னும் முழுமையாக முதிர்ச்சி அடையவில்லை, மேலும் இதுவே எதிர்காலத்தில் மின்கல வெப்ப மேலாண்மையின் மிகவும் சாத்தியமான வளர்ச்சித் திசையாகும்.

ஒட்டுமொத்தமாக, திரவக் குளிரூட்டல் என்பது தற்போதைய பிரதான தொழில்நுட்ப முறையாகும், இதற்கான முக்கியக் காரணங்கள்:

(1) ஒருபுறம், தற்போதைய பிரதான உயர்-நிக்கல் மும்மை மின்கலன்கள், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலன்களை விட மோசமான வெப்ப நிலைத்தன்மை, குறைந்த வெப்பத் தப்பித்தல் வெப்பநிலை (சிதைவு வெப்பநிலை, லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டுக்கு 750 °C, மும்மை லித்தியம் மின்கலன்களுக்கு 300 °C) மற்றும் அதிக வெப்ப உற்பத்தி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. மறுபுறம், BYD-யின் பிளேடு மின்கலன் மற்றும் நிங்டே கால CTP போன்ற புதிய லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பயன்பாட்டுத் தொழில்நுட்பங்கள், தொகுதிகளை நீக்கி, இடப் பயன்பாடு மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தியை மேம்படுத்துவதோடு, மின்கலனின் வெப்ப மேலாண்மையை காற்று-குளிரூட்டப்பட்ட தொழில்நுட்பத்திலிருந்து திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட தொழில்நுட்பத்திற்கு மேலும் ஊக்குவிக்கின்றன.

(2) மானியக் குறைப்பு வழிகாட்டுதல் மற்றும் ஓட்டும் தூரம் குறித்த நுகர்வோரின் கவலை ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்பட்டு, மின்சார வாகனங்களின் ஓட்டும் தூரம் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் பேட்டரி ஆற்றல் அடர்த்திக்கான தேவைகள் மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருகின்றன. அதிக வெப்பப் பரிமாற்றத் திறன் கொண்ட திரவக் குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பத்திற்கான தேவை அதிகரித்துள்ளது.

(3) போதுமான செலவு பட்ஜெட், வசதியை நாடுதல், குறைந்த கூறு பிழை சகிப்புத்தன்மை மற்றும் உயர் செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்ட நடுத்தர முதல் உயர்நிலை மாடல்களின் திசையில் மாதிரிகள் உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் திரவ குளிரூட்டும் தீர்வு தேவைகளுக்கு மிகவும் ஏற்றதாக உள்ளது.

அது ஒரு பாரம்பரிய காராக இருந்தாலும் சரி அல்லது புதிய ஆற்றல் வாகனமாக இருந்தாலும் சரி, நுகர்வோரின் வசதிக்கான தேவை மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் காக்பிட் வெப்ப மேலாண்மை தொழில்நுட்பம் குறிப்பாக முக்கியத்துவம் பெற்றுள்ளது. குளிரூட்டும் முறைகளைப் பொறுத்தவரை, குளிரூட்டலுக்காக சாதாரண கம்ப்ரஸர்களுக்குப் பதிலாக மின்சார கம்ப்ரஸர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஏர் கண்டிஷனிங் குளிரூட்டும் அமைப்புகளுடன் பொதுவாக பேட்டரிகள் இணைக்கப்படுகின்றன. பாரம்பரிய வாகனங்கள் முக்கியமாக ஸ்வாஷ் பிளேட் வகையைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள் முக்கியமாக வோர்டெக்ஸ் வகையைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த முறை அதிக செயல்திறன், குறைந்த எடை, குறைந்த இரைச்சல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது மின்சார இயக்க ஆற்றலுடன் அதிக இணக்கத்தன்மை கொண்டது. கூடுதலாக, இதன் கட்டமைப்பு எளிமையானது, செயல்பாடு நிலையானது, மற்றும் இதன் கனஅளவு செயல்திறன் ஸ்வாஷ் பிளேட் வகையை விட சுமார் 60% அதிகமாகும். வெப்பமூட்டும் முறையைப் பொறுத்தவரை, PTC வெப்பமூட்டல்PTC ஏர் ஹீட்டர்/PTC குளிரூட்டி ஹீட்டர்தேவைப்படுகிறது, மேலும் மின்சார வாகனங்களில் (உள் எரிப்பு இயந்திர குளிரூட்டி போன்ற) செலவில்லாத வெப்ப மூலங்கள் இல்லை.