الیکٹرک گاڑیوں کے لیے جامع تھرمل مینجمنٹ
الیکٹرک گاڑیوں کی مسلسل مقبولیت کے ساتھ، موسم سرما اور گرمیوں میں برقی گاڑیوں کی کروز رینج اور تھرمل سیفٹی کے مسائل کو حل کرنے کے لیے، الیکٹرک گاڑیوں کے تھرمل مینجمنٹ کی ضرورت ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں میں تھرمل مینجمنٹ بنیادی طور پر موٹر سسٹم تھرمل مینجمنٹ، بیٹری سسٹم تھرمل مینجمنٹ اور ایئر کنڈیشنگ سسٹم تھرمل مینجمنٹ میں تقسیم ہے۔ یہ تینوں نظام برقی گاڑیوں سے پیدا ہونے والی حرارت کے اہم ذرائع ہیں۔ پچھلی الیکٹرک گاڑیوں میں، تین بڑے سسٹمز کا تھرمل مینجمنٹ عام طور پر خود مختار تھا، جس میں پوری گاڑی کی حرارت کا متحد انتظام نہیں تھا، اور تھرمل مینجمنٹ کی کارکردگی کم تھی۔ الیکٹرک گاڑیوں کی نئی نسل میں، ڈیزائن کے آغاز سے ہی پوری گاڑی کی حرارت کا مربوط انتظام کیا جاتا ہے، اور تین بڑے نظاموں کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کا یکساں طور پر انتظام کیا جاتا ہے، اس طرح پورے گاڑی کی تھرمل مینجمنٹ کی کارکردگی میں بہت بہتری آتی ہے۔ گاڑی اور گاڑی پر درجہ حرارت کے اثرات کو کم کرنا۔ الیکٹرک گاڑی کی کارکردگی پر اثر۔
الیکٹرک گاڑی کا موٹر ڈرائیو سسٹم بیٹری میں موجود برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتا ہے تاکہ گاڑی کو چلنے کے لیے طاقت فراہم کی جا سکے۔ موٹر کے آپریشن کے دوران، حرارت کی توانائی کی صورت میں کچھ توانائی ضائع ہو جائے گی، جیسے بنیادی نقصان، سمیٹنے کا نقصان اور مکینیکل نقصان۔ جب پاور بیٹری سسٹم کار کو برقی توانائی فراہم کرتا ہے، تو بیٹری پیک مسلسل خارج ہونے کی وجہ سے کچھ حرارت جاری کرے گا۔ گرمی کے مسلسل جمع ہونے سے بیٹری پیک کا درجہ حرارت بڑھ جائے گا۔ الیکٹرک گاڑیوں کے ایئر کنڈیشننگ سسٹم میں ہیٹنگ اور کولنگ بوجھ کے بہت سے ذرائع ہوتے ہیں، جیسے گاڑی کے اندر لوگوں کی طرف سے خارج ہونے والی گرمی، جسم کی ساخت کے ذریعے بیرونی ماحول سے کیبن میں داخل ہونے والی حرارت، کیبن میں داخل ہونے والی حرارت۔ موٹر سسٹم اور پاور بیٹری سسٹم کے ذریعے، اور گاڑی کے وینٹیلیشن سسٹم کے ذریعے کیبن میں داخل ہونے والی گرمی۔ حرارت وغیرہ کا۔ برقی گاڑیوں کے تھرمل مینجمنٹ سسٹم کا مطالعہ کرتے وقت، ہمیں کار کے اندر موجود حرارت کے ذرائع اور کار کے اندر حرارت کی کل مقدار پر توجہ مرکوز کرنی چاہیے تاکہ ٹارگٹڈ ہیٹ مینجمنٹ کو اپنایا جا سکے۔
1. پاور بیٹری کا تھرمل مینجمنٹ
پاور بیٹریوں کا تھرمل مینجمنٹ بنیادی طور پر بیٹری پیک کو اعلی درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے یا کم درجہ حرارت پر بیٹری پیک کو گرم کرنے کے لیے ذمہ دار ہے۔ روایتی بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم بنیادی طور پر کولنگ اور ہیٹنگ کے لیے ہوا یا مائع میڈیا پر انحصار کرتے ہیں۔ تاہم، ایئر میڈیا استعمال کرنے والے تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں حرارت کی منتقلی کی خراب کارکردگی ہے اور یہ موجودہ گھنے ترتیب والے بیٹری پیک کی گرمی کی کھپت اور حرارتی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتا، جب کہ مائع میڈیا کا استعمال کرنے والا تھرمل مینجمنٹ سسٹم بہت پیچیدہ ہے، یعنی اس میں اضافہ ہو گا۔ اضافی بڑے پیمانے پر، اور مسائل بھی ہیں سیال رساو کا خطرہ. لہذا، مائع میڈیم کا بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم بھی موجودہ الیکٹرک گاڑیوں کی بیٹری تھرمل مینجمنٹ کے لیے موزوں نہیں ہے۔ فی الحال، الیکٹرک گاڑیوں کا بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم بنیادی طور پر ایک جامع تھرمل مینجمنٹ طریقہ اپناتا ہے، جس میں ایک میڈیم کے طور پر متعدد تھرمل کنڈکٹیو میٹریل استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے غیر محفوظ میڈیا، فیز چینج میٹریل، نینو میٹریل، دھاتی پنکھ اور دیگر تھرمل طور پر کنڈکٹیو مواد۔ ایئر میڈیا یا مائع میڈیم کے ساتھ۔ اس کے علاوہ، ہوا، مائع، اور مرحلے میں تبدیلی کے مواد کے ساتھ مل کر ہیٹ پائپوں پر مشتمل اعلی کارکردگی والے ہیٹ ٹرانسفر عناصر پر مشتمل ایک جامع تھرمل مینجمنٹ سسٹم بھی بیٹری تھرمل مینجمنٹ کے شعبے میں تحقیق کا مرکز ہے۔
2. مسافروں کی ٹوکری کا تھرمل انتظام
الیکٹرک گاڑی کا ایئر کنڈیشننگ سسٹم بنیادی طور پر گاڑی کے مسافروں کے ڈبے کے تھرمل مینجمنٹ کے لیے ذمہ دار ہے، اس طرح ڈرائیور اور مسافروں کے لیے ایک آرام دہ ڈرائیونگ اور سواری کا ماحول فراہم کرتا ہے، اس طرح ڈرائیور کی محفوظ ڈرائیونگ کو یقینی بناتا ہے۔ موجودہ ایئر کنڈیشنگ سسٹم جو بنیادی طور پر الیکٹرک گاڑیوں میں استعمال ہوتا ہے وہ کمپریشن سنگل کولنگ ایئر کنڈیشنرز اور الیکٹرک ہیٹر کا مجموعہ ہے۔ اس ایئر کنڈیشننگ سسٹم میں پختہ ٹیکنالوجی ہے اور یہ ایندھن والی گاڑیوں سے زیادہ مختلف نہیں ہے۔ تاہم، الیکٹرک ہیٹر پاور بیٹری میں برقی توانائی کا استعمال کرے گا، جس کے نتیجے میں پاور بیٹری سے اضافی توانائی نکلے گی اور الیکٹرک گاڑی کی کروز رینج کو کم کیا جائے گا۔ لہذا، الیکٹرک گاڑیوں کے ایئر کنڈیشنگ سسٹمز پر موجودہ تحقیقی توجہ روایتی ایئر کنڈیشنگ سسٹم میں حرارتی آلات کو ہیٹ پمپ ایئر کنڈیشنگ سسٹم کے ذریعے تبدیل کرنا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ہیٹ پمپ ایئر کنڈیشنگ کے نظام کو بھی عملی مسائل پر قابو پانے کی ضرورت ہے جیسے ہیٹ پمپ کی کارکردگی میں کمی اور سردیوں میں ٹھنڈ کی تشکیل۔ اس وجہ سے، لوگوں نے سرد ماحول میں ہیٹ پمپ ایئر کنڈیشنگ سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے معاون حرارتی ٹیکنالوجی اور فضلہ حرارت کی وصولی کی ٹیکنالوجی پر توجہ مرکوز کرنا شروع کر دی ہے۔ مزید برآں، کلورو فلورو کاربن ریفریجرینٹس بتدریج الیکٹرک گاڑیوں کے ایئر کنڈیشننگ سسٹم میں ریفریجرینٹس کے اطلاق کے دائرہ کار سے دستبردار ہو گئے ہیں تاکہ نئی برقی گاڑیوں کے ماحولیاتی تحفظ کے اثر کو مزید بڑھایا جا سکے۔
3. موٹر ڈرائیو کے نظام کے تھرمل انتظام
موٹر آپریشن کے دوران بہت زیادہ گرمی پیدا کرتی ہے۔ لہذا، موٹر تھرمل مینجمنٹ بنیادی طور پر ڈرائیو موٹر کو ٹھنڈا کرنے کے لئے ذمہ دار ہے. موٹر تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں استعمال ہونے والا کولنگ میڈیم بنیادی طور پر ایئر کولنگ یا مائع کولنگ ہے۔ ایئر کولنگ بہتی ہوئی ہوا کے ذریعے موٹر سے پیدا ہونے والی حرارت کو دور کر دیتی ہے، لیکن ایئر کولنگ کا اثر نسبتاً کم ہوتا ہے اور اس سے موٹر کے وینٹیلیشن کے نقصانات ہوتے ہیں، جس کا ڈرائیو موٹر کی کام کرنے کی کارکردگی پر خاص اثر پڑتا ہے۔ مائع کولنگ کی قسم میں ٹھنڈک کا بہتر اثر ہوتا ہے اور یہ موٹر کے ذریعے جاری ہونے والی گرمی کو تیزی سے دور کر سکتا ہے، اس طرح موٹر کے لیے موزوں درجہ حرارت کے ساتھ طویل مدتی کام کرنے کا ماحول پیدا ہوتا ہے۔ مائع کولڈ موٹر تھرمل مینجمنٹ سسٹم کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لیے، لوگ کولنٹ فلو چینلز کے بہترین ڈیزائن اور کولنٹ کے انتخاب پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں۔