پاور بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم
پاور بیٹریاں نئی توانائی والی گاڑیوں کے لیے ایک اہم ٹیکنالوجی ہیں اور گاڑیوں کی قیمت اور کروزنگ رینج کا تعین کرنے میں بھی ایک اہم عنصر ہیں۔ تھرمل مینجمنٹ سسٹم کو تھرمل مینجمنٹ کنٹرولیبلٹی کے نقطہ نظر سے فعال اور غیر فعال تھرمل مینجمنٹ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ اور گرمی کی منتقلی کے درمیانے درجے کے نقطہ نظر سے، اسے ایئر کولنگ، مائع کولنگ اور فیز چینج تھرمل اسٹوریج تھرمل مینجمنٹ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ درج ذیل میں "پاور بیٹریوں کے تین بڑے ہیٹ ٹرانسفر میڈیا کے تھرمل مینجمنٹ سسٹم" کو تفصیل سے متعارف کرایا جائے گا۔
1. حرارت کی منتقلی کے ذریعہ ہوا کا استعمال کرتے ہوئے تھرمل مینجمنٹ
گرمی کی منتقلی کا میڈیم تھرمل مینجمنٹ سسٹم کی کارکردگی اور لاگت کو بہت زیادہ متاثر کرے گا۔ ہوا کو ہیٹ ٹرانسفر میڈیم کے طور پر استعمال کرنے کا اصول یہ ہے کہ ہوا کو براہ راست متعارف کرایا جائے اور اسے بیٹری کے ماڈیول کے ذریعے بہنے دیا جائے تاکہ گرمی کی کھپت کے اثر کو حاصل کیا جا سکے۔ اس کے لیے عام طور پر پنکھے اور انلیٹ اور آؤٹ لیٹ وینٹیلیشن جیسے اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہوا کے استعمال کے ذرائع میں عام طور پر تین شکلیں شامل ہوتی ہیں: غیر فعال کولنگ/باہر کی ہوا کے وینٹیلیشن کو گرم کرنا، مسافر کیبن ایئر وینٹیلیشن کی غیر فعال کولنگ/ہیٹنگ، اور باہر یا مسافر کیبن ہوا کو فعال کولنگ/ہیٹنگ۔
غیر فعال نظام کے ڈھانچے کو علیحدہ نظام کے قیام کی ضرورت نہیں ہے اور موجودہ ماحول کو براہ راست استعمال کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر سردیوں میں بیٹری کو گرم کیا جائے تو مسافروں کے ڈبے میں گرم ہوا استعمال کی جا سکتی ہے۔ اگر گاڑی چلاتے وقت بیٹری کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہو اور مسافروں کے ڈبے کا ایئر کولنگ اثر اچھا نہ ہو تو باہر سے ٹھنڈی ہوا کو ٹھنڈا کرنے کے لیے اندر داخل کیا جا سکتا ہے۔ فعال نظام نسبتاً پیچیدہ ہے اور اسے کولنگ (حرارت) فراہم کرنے اور بیٹری کی حیثیت کے مطابق اسے کنٹرول کرنے کے لیے ایک الگ نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ سسٹم کو بیٹری کے استعمال کی ضروریات کے مطابق منتخب کیا جاسکتا ہے، لیکن اس سے گاڑی کی لاگت اور توانائی کی کھپت میں اضافہ ہوگا۔
2. ہیٹ ٹرانسفر میڈیم کے طور پر مائع کے ساتھ تھرمل مینجمنٹ
یہ تھرمل مینجمنٹ سسٹم مائع کو حرارت کی منتقلی کے لیے بطور میڈیم استعمال کرتا ہے۔ یہ ضروری ہے کہ ماڈیول اور مائع میڈیم کے درمیان حرارت کی منتقلی کا رابطہ قائم کیا جائے، جیسے کہ واٹر جیکٹ، کنویکشن اور حرارت کی ترسیل کی صورت میں بالواسطہ حرارت اور ٹھنڈک کرنے کے لیے۔ گرمی کی منتقلی کا ذریعہ اکثر پانی ہوتا ہے، ایتھیلین گلائکول براہ راست حرارت کی منتقلی کے لیے قطب بلاک کو ڈائی الیکٹرک مائع میں بھی ڈبو سکتا ہے۔ شارٹ سرکٹ سے بچنے کے لیے موصلیت کے اقدامات ضروری ہیں۔
غیر فعال مائع کولنگ عام طور پر مائع محیطی ہوا کے ہیٹ ایکسچینج کا استعمال کرتی ہے اور پھر کوکون کو بیٹری میں ثانوی حرارت کے تبادلے کے لیے متعارف کراتی ہے، جب کہ فعال مائع کولنگ انجن کولنٹ-مائع میڈیم ہیٹ ایکسچینجر، یا الیکٹرک ہیٹنگ/تھرمل آئل ہیٹنگ کے ذریعے پہلی سطح کو حاصل کرتی ہے۔ ہیٹنگ اور پرائمری کولنگ مسافروں کی کیبن ایئر/ایئر کنڈیشننگ ریفریجرینٹ مائع میڈیم کے ساتھ حاصل کی جاتی ہے۔
ہوا اور مائع کو درمیانے درجے کے طور پر استعمال کرنے والے تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں پنکھے، واٹر پمپ، ہیٹ ایکسچینجر، ہیٹر، پائپ لائنز اور دیگر لوازمات کی ضرورت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ڈھانچہ بہت بڑا اور پیچیدہ ہوتا ہے۔ یہ بیٹری کی توانائی بھی خرچ کرتا ہے اور بیٹری کی طاقت کو کم کرتا ہے۔ کثافت اور توانائی کی کثافت.
واٹر کولڈ بیٹری کولنگ سسٹم کولنٹ (50% واٹر/50% ایتھیلین گلائکول) کا استعمال کرتا ہے تاکہ بیٹری کی حرارت کو بیٹری کولر کے ذریعے ایئر کنڈیشننگ ریفریجرینٹ سسٹم میں اور کنڈینسر کے ذریعے ماحول میں منتقل کیا جا سکے۔ بیٹری کے اندر جانے والے پانی کے درجہ حرارت کو بیٹری کے ذریعے ٹھنڈا کیا جاتا ہے گرمی کے تبادلے کے بعد کم درجہ حرارت تک پہنچنا آسان ہے، اور بیٹری کو مناسب آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد میں کام کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ ریفریجرینٹ سسٹم کے اہم اجزاء میں شامل ہیں: کنڈینسر، الیکٹرک کمپریسر، بخارات، کٹ آف والو کے ساتھ ایکسپینشن والو، بیٹری کولر (کٹ آف والو کے ساتھ ایکسپینشن والو) اور ایئر کنڈیشنگ پائپ وغیرہ۔ کولنگ واٹر پاتھ میں شامل ہیں: الیکٹرک واٹر پمپ، بیٹری (بشمول کولنگ پلیٹ)، بیٹری کولر، پانی کے پائپ، توسیعی ٹینک اور دیگر لوازمات۔
3. فیز چینج ریجنریٹو تھرمل مینجمنٹ
بیٹری کو ٹھنڈا کرنے کے لیے فیز چینج میٹریل PCM کا اصول یہ ہے: جب بیٹری تیز کرنٹ کے ساتھ خارج ہوتی ہے، تو فیز چینج میٹریل بیٹری کی طرف سے جاری ہونے والی حرارت کو جذب کرتا ہے، اور اس کی اپنی فیز تبدیلی بیٹری کا درجہ حرارت تیزی سے گرنے کا سبب بنتی ہے۔ یہ عمل یہ ہے کہ سسٹم گرمی کو فیز چینج میٹریل پی سی ایم میں فیز چینج ہیٹ کی شکل میں اسٹور کرتا ہے۔ جب بیٹری چارج کی جا رہی ہے، خاص طور پر سرد موسمی حالات میں (ماحول کا درجہ حرارت فیز تبدیلی کے درجہ حرارت PCT سے بہت کم ہے)، PCM ماحول میں گرمی کو خارج کر سکتا ہے۔
بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹمز میں فیز چینج میٹریل کے استعمال کا فائدہ یہ ہے کہ پرزوں کو حرکت دینے یا بیٹری سے اضافی توانائی استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ بیٹری پیک کے تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں فیز چینج میٹریل جس میں اویکت ہیٹ اور تھرمل چالکتا کو تبدیل کیا جاتا ہے چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران خارج ہونے والی گرمی کو مؤثر طریقے سے جذب کرنے، بیٹری کے درجہ حرارت میں اضافے کو کم کرنے، اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ بیٹری عام درجہ حرارت پر چلتی ہے۔ یہ تیز رفتار سائیکلنگ سے پہلے اور بعد میں بیٹری کی کارکردگی کو مستحکم رکھ سکتا ہے۔ کمپوزٹ پی سی ایم پیرافین موم میں اعلی تھرمل چالکتا والے مادوں کو شامل کرکے بنایا جاتا ہے، جو مواد کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔
