ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ ଥର୍ମାଲ୍ ପରିଚାଳନା ସମାଧାନ

ଏଥିରେ କୌଣସି ସନ୍ଦେହ ନାହିଁ ଯେ ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ଜୀବନ ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା ଉପରେ ତାପମାତ୍ରା କାରକ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ସାଧାରଣତଃ କହିବାକୁ ଗଲେ, ଆମେ ଆଶା କରୁଛୁ ଯେ ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମ 15~35℃ ରେଞ୍ଜରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ସର୍ବୋତ୍ତମ ପାୱାର ଆଉଟପୁଟ୍ ଏବଂ ଇନପୁଟ୍, ସର୍ବାଧିକ ଉପଲବ୍ଧ ଶକ୍ତି ଏବଂ ସର୍ବାଧିକ ସାଇକେଲ ଲାଇଫ୍ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ (ଯଦିଓ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ସଂରକ୍ଷଣ ବ୍ୟାଟେରୀର କ୍ୟାଲେଣ୍ଡର ଜୀବନକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, କିନ୍ତୁ ଆପ୍ଲିକେସନ୍‌ଗୁଡ଼ିକରେ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ସଂରକ୍ଷଣ ଅଭ୍ୟାସ କରିବା କୌଣସି ଅର୍ଥପୂର୍ଣ୍ଣ ନୁହେଁ, ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ଲୋକଙ୍କ ସହିତ ବହୁତ ସମାନ)।

ବର୍ତ୍ତମାନ, ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମର ତାପଜ ପରିଚାଳନାକୁ ମୁଖ୍ୟତଃ ଚାରୋଟି ବର୍ଗରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ, ପ୍ରାକୃତିକ ଶୀତଳୀକରଣ, ବାୟୁ ଶୀତଳୀକରଣ, ତରଳ ଶୀତଳୀକରଣ ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଶୀତଳୀକରଣ। ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ, ପ୍ରାକୃତିକ ଶୀତଳୀକରଣ ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ତାପଜ ପରିଚାଳନା ପଦ୍ଧତି, ଯେତେବେଳେ ବାୟୁ ଶୀତଳୀକରଣ, ତରଳ ଶୀତଳୀକରଣ ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ କରେଣ୍ଟ ସକ୍ରିୟ। ଏହି ତିନୋଟି ମଧ୍ୟରେ ମୁଖ୍ୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ହେଉଛି ତାପ ବିନିମୟ ମାଧ୍ୟମର ପାର୍ଥକ୍ୟ।

· ପ୍ରାକୃତିକ ଶୀତଳତା
ମାଗଣା କୁଲିଂରେ ତାପ ବିନିମୟ ପାଇଁ କୌଣସି ଅତିରିକ୍ତ ଉପକରଣ ନାହିଁ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, BYD କିନ୍, ଟାଙ୍ଗ, ସୋଙ୍ଗ, E6, ଟେଙ୍ଗସି ଏବଂ LFP କୋଷ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ମଡେଲରେ ପ୍ରାକୃତିକ କୁଲିଂ ଗ୍ରହଣ କରିଛି। ଏହା ବୁଝାଯାଉଛି ଯେ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ BYD ଟର୍ଣ୍ଣାରୀ ବ୍ୟାଟେରୀ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ମଡେଲଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ତରଳ କୁଲିଂକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବ।

· ଏୟାର କୁଲିଂ (PTC ଏୟାର ହିଟର)
ଏୟାର ଥଣ୍ଡାକରଣରେ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ବାୟୁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଏହାର ଦୁଇଟି ସାଧାରଣ ପ୍ରକାର ଅଛି। ପ୍ରଥମକୁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁ କୁଲିଂ କୁହାଯାଏ, ଯାହା ସିଧାସଳଖ ତାପ ବିନିମୟ ପାଇଁ ବାହ୍ୟ ବାୟୁ ବ୍ୟବହାର କରେ। ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରକାର ହେଉଛି ସକ୍ରିୟ ବାୟୁ କୁଲିଂ, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରବେଶ କରିବା ପୂର୍ବରୁ ବାହାର ବାୟୁକୁ ପୂର୍ବ-ଗରମ କିମ୍ବା ଥଣ୍ଡା କରିପାରିବ। ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଦିନରେ, ଅନେକ ଜାପାନୀ ଏବଂ କୋରିଆନ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ମଡେଲ୍ ଏୟାର-କୁଲିଂ ସମାଧାନ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିଲେ।

· ତରଳ ଶୀତଳୀକରଣ
ତରଳ ଶୀତଳୀକରଣ ପାଇଁ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ଆଣ୍ଟିଫ୍ରିଜ୍ (ଯେପରିକି ଇଥିଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଦ୍ରବଣରେ ସାଧାରଣତଃ ଅନେକ ଭିନ୍ନ ତାପ ବିନିମୟ ସର୍କିଟ୍ ଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, VOLT ରେ ଏକ ରେଡିଏଟର ସର୍କିଟ୍, ଏକ ଏୟାର କଣ୍ଡିସନିଂ ସର୍କିଟ୍ (PTC ଏୟାର କଣ୍ଡିସନିଂ), ଏବଂ ଏକ PTC ସର୍କିଟ (PTC କୁଲାଣ୍ଟ ହିଟର)। ବ୍ୟାଟେରୀ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀ ତାପଜ ପରିଚାଳନା ରଣନୀତି ଅନୁସାରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ ଏବଂ ସଜାଡ଼େ ଏବଂ ସ୍ୱିଚ୍ କରେ। TESLA ମଡେଲ୍ S ର ମୋଟର କୁଲିଂ ସହିତ ସିରିଜରେ ଏକ ସର୍କିଟ୍ ଅଛି। ଯେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରିବାକୁ ପଡ଼େ, ମୋଟର କୁଲିଂ ସର୍କିଟ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲିଂ ସର୍କିଟ୍ ସହିତ ସିରିଜରେ ସଂଯୁକ୍ତ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ମୋଟର ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଗରମ କରିପାରିବ। ଯେତେବେଳେ ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଥାଏ, ମୋଟର କୁଲିଂ ସର୍କିଟ୍ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲିଂ ସର୍କିଟ୍ ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ସଜାଡ଼େ, ଏବଂ ଦୁଇଟି କୁଲିଂ ସିଷ୍ଟମ୍ ସ୍ୱାଧୀନ ଭାବରେ ତାପକୁ ବିସ୍ତାର କରିବ।

୧. ଗ୍ୟାସ କଣ୍ଡେନ୍ସର

୨. ଦ୍ୱିତୀୟ କଣ୍ଡେନ୍ସର

୩. ଦ୍ୱିତୀୟ କଣ୍ଡେନ୍ସର ଫ୍ୟାନ୍

୪. ଗ୍ୟାସ କଣ୍ଡେନ୍ସର ଫ୍ୟାନ୍

୫. ଏୟାର କଣ୍ଡିସନର ଚାପ ସେନ୍ସର (ଉଚ୍ଚ ଚାପ ପାର୍ଶ୍ୱ)

୬. ଏୟାର କଣ୍ଡିସନର ତାପମାତ୍ରା ସେନ୍ସର (ଉଚ୍ଚ ଚାପ ପାର୍ଶ୍ୱ)

୭. ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଏୟାର କଣ୍ଡିସନର କମ୍ପ୍ରେସର

୮. ଏୟାର କଣ୍ଡିସନର ଚାପ ସେନ୍ସର (କମ୍ ଚାପ ପାର୍ଶ୍ୱ)

୯. ଏୟାର କଣ୍ଡିସନର ତାପମାତ୍ରା ସେନ୍ସର (କମ୍ ଚାପ ପାର୍ଶ୍ୱ)

୧୦. ପ୍ରସାରଣ ଭଲଭ୍ (କୁଲର୍)

୧୧. ପ୍ରସାରଣ ଭଲଭ୍ (ବାଷ୍ପୀଭବନକାରୀ)

· ସିଧାସଳଖ ଶୀତଳୀକରଣ
ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଶୀତଳୀକରଣ ପାଇଁ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ (ଫେଜ୍-ପରିବର୍ତ୍ତନକାରୀ ସାମଗ୍ରୀ) କୁ ତାପ ବିନିମୟ ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଗ୍ୟାସ-ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ପ୍ରଚୁର ପରିମାଣର ତାପ ଶୋଷଣ କରିପାରିବ। ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ତୁଳନାରେ, ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଦକ୍ଷତା ତିନି ଗୁଣରୁ ଅଧିକ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଅଧିକ ଶୀଘ୍ର ବଦଳାଯାଇପାରିବ। ସିଷ୍ଟମ ଭିତରେ ଥିବା ତାପକୁ ଦୂରେଇ ନିଆଯାଏ। BMW i3 ରେ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଶୀତଳୀକରଣ ଯୋଜନା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି।

 

ଶୀତଳୀକରଣ ଦକ୍ଷତା ବ୍ୟତୀତ, ବ୍ୟାଟେରୀ ସିଷ୍ଟମର ତାପଜ ପରିଚାଳନା ଯୋଜନା ସମସ୍ତ ବ୍ୟାଟେରୀର ତାପମାତ୍ରାର ସ୍ଥିରତାକୁ ବିଚାର କରିବାକୁ ପଡିବ। PACK ରେ ଶହ ଶହ କୋଷ ଅଛି, ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ସେନ୍ସର ପ୍ରତ୍ୟେକ କୋଷକୁ ଚିହ୍ନଟ କରିପାରିବ ନାହିଁ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, Tesla Model S ର ଏକ ମଡ୍ୟୁଲରେ 444 ବ୍ୟାଟେରୀ ଅଛି, କିନ୍ତୁ କେବଳ 2 ଟି ତାପମାତ୍ରା ଚିହ୍ନଟ ବିନ୍ଦୁ ବ୍ୟବସ୍ଥା କରାଯାଇଛି। ତେଣୁ, ତାପଜ ପରିଚାଳନା ଡିଜାଇନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଯଥାସମ୍ଭବ ସ୍ଥିର କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଏବଂ ଭଲ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଥିରତା ହେଉଛି ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପାରାମିଟର ଯେପରିକି ବ୍ୟାଟେରୀ ଶକ୍ତି, ଜୀବନ ଏବଂ SOC ପାଇଁ ପୂର୍ବ ଆବଶ୍ୟକତା।