نئی توانائی کی گاڑیوں اور روایتی گاڑیوں کے درمیان تھرمل مینجمنٹ سسٹمز میں فرق
جیسا کہ مارکیٹ کی طلب بڑھ رہی ہے، مصنوعات کی وشوسنییتا کے لیے اعلیٰ معیارات مرتب کیے جا رہے ہیں۔ نئی توانائی والی گاڑیوں کے لیے، بیٹری سب سے اہم جز ہے۔ اس کی پائیداری اور ڈرائیونگ کی حد صارفین کے لیے بنیادی خدشات ہیں، اور تھرمل مینجمنٹ ایک کلیدی ٹیکنالوجی ہے جو بیٹری کی عمر اور سرد-موسم کی حد دونوں کو متاثر کرتی ہے۔ یہ مضمون نئی توانائی کی گاڑیوں کی بیٹریوں کے لیے تھرمل مینجمنٹ سسٹم ٹیکنالوجیز کا تجزیہ کرتا ہے۔
پاور بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹمز کا جائزہ
الیکٹرک گاڑیوں کے ذریعہ بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم پر رکھی گئی سخت تقاضوں نے اس میدان میں مسلسل تکنیکی ترقی کی ہے۔ اس پیش رفت کا ایک اہم پہلو بیٹری کی گرمی کی کھپت کے ڈھانچے کی اصلاح ہے۔ الیکٹرک گاڑی کی پاور ٹرین مختلف اجزاء پر مشتمل ہوتی ہے-بشمول بیٹری کے ماڈیولز اور الیکٹرک موٹرز-جو اہم پاور آؤٹ پٹ اور حرارت پیدا کرتے ہیں۔ ان کے بڑے سائز اور آپریشن کے دوران پیدا ہونے والی خاطر خواہ گرمی کے پیش نظر، بیٹریوں کو بہترین کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے ٹھنڈک اور گرمی کی کھپت کے مؤثر اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے۔ تھرمل مینجمنٹ کو نافذ کرنا نہ صرف پاور بیٹریوں کی سروس لائف کو بڑھاتا ہے بلکہ توانائی کے نقصان کو بھی مؤثر طریقے سے کم کرتا ہے۔
روایتی گاڑیوں میں تھرمل مینجمنٹ سے فرق
روایتی گاڑیوں میں تھرمل مینجمنٹ نسبتاً سیدھا ہوتا ہے، جس میں پیچیدہ کنٹرول سسٹم یا پیچیدہ اجزاء کی کمی ہوتی ہے۔ اس کا بنیادی مقصد صرف انجن کے درجہ حرارت کو ایک بہترین آپریٹنگ رینج میں برقرار رکھنا ہے۔ کیبن ہیٹنگ انجن کے ذریعے پیدا ہونے والی فضلہ حرارت پر انحصار کرتی ہے، جس کے لیے اضافی بجلی کی کھپت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔
نئی انرجی وہیکلز (NEVs) سسٹم کے فن تعمیر کے لحاظ سے روایتی گاڑیوں سے نمایاں طور پر مختلف ہیں۔ اس کے لیے اجزاء کی ترتیب اور تنصیب کے لیے مزید ضروری تقاضوں کی ضرورت ہوتی ہے، نیز انجن کے کمپارٹمنٹ کے اندر جگہ میں اضافہ-ایک چیلنج جو کہ مختلف NEV اقسام کی متنوع خصوصیات سے مل کر ہے۔ مثال کے طور پر خالص الیکٹرک گاڑیوں میں کولنٹ کی گردش کو چلانے یا کیبن کو گرم کرنے کے لیے فضلہ حرارت فراہم کرنے کے لیے انجن کی کمی ہوتی ہے۔
ہائبرڈ گاڑیاں اپنے منفرد چیلنجز پیش کرتی ہیں۔ کنٹرول کی مخصوص حکمت عملیوں کی وجہ سے، ہو سکتا ہے کہ انجن ہر وقت نہ چل رہا ہو، یعنی یہ مستقل طور پر کولنٹ کی گردش نہیں چلا سکتا یا کیبن کے لیے حقیقی-وقتی حرارت کا ذریعہ فراہم نہیں کر سکتا۔ اس کے نتیجے میں، NEV تھرمل مینجمنٹ سسٹمز آزاد شامل ہیں۔بجلی کے پانی کے پمپکولنٹ کی گردش کو چلانے کے لیے۔ کیبن ہیٹنگ عام طور پر الیکٹرک ہیٹنگ کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے: ایک وقفپی ٹی سی(مثبت درجہ حرارت کا گتانک) ہیٹر کولنٹ کو گرم کرتا ہے، جو پھر گرمی فراہم کرنے کے لیے گاڑی کے ہیٹر کور میں گردش کرتا ہے-فی الحال مروجہ طریقہ۔ ایک متبادل نقطہ نظر میں بخارات سے گزرنے والی ہوا کو براہ راست گرم کرنا اور پنکھے کا استعمال کرتے ہوئے کیبن میں اڑانا شامل ہے۔ تاہم، گاڑی کے اندرونی حصے سے متعلق حفاظتی خدشات کی وجہ سے یہ طریقہ شاذ و نادر ہی استعمال کیا جاتا ہے۔
پانی-کولڈ یونٹ آپریٹنگ موڈز
بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم (TMS) مختلف بیٹری تھرمل مینجمنٹ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے دو آپریٹنگ طریقوں-کولنگ اور سیلف-سرکولیشن-کی خصوصیات رکھتا ہے۔
کولنگ موڈ: یہ موڈ ریفریجرینٹ کو ٹھنڈا کرنے کے لیے بخارات-کمپریشن ریفریجریشن اصول کا استعمال کرتا ہے۔ ایک بار کولنٹ سرکٹ سے منسلک ہونے کے بعد، ایک پلیٹ ہیٹ ایکسچینجر کولنٹ کو ٹھنڈا کرنے میں سہولت فراہم کرتا ہے، جب کہ واٹر پمپ بیٹری کو ٹھنڈا کرنے کے لیے کولنٹ کو چلاتا ہے، مؤثر طریقے سے اعلی محیطی درجہ حرارت یا چارجنگ اور ڈسچارج کی وجہ سے زیادہ درجہ حرارت میں اضافے جیسے مسائل کا مؤثر طریقے سے انتظام کرتا ہے۔
خود-سرکولیشن موڈ: کمپریسر غیر فعال رہتا ہے۔ کم تھرمل بوجھ کے دوران بیٹری کولنگ فراہم کرنے کے لیے پانی کا پمپ اکیلے کولنٹ کی گردش کو چلاتا ہے۔
کنٹرول کی حکمت عملی: BMS پیغامات وصول کرنے اور اس کی ترجمانی کرنے کے لیے کنٹرولر CAN کمیونیکیشن کے ذریعے بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) سے جڑتا ہے۔ پارس کردہ پیرامیٹرز اور کنٹرول کی حکمت عملیوں کی بنیاد پر، کنٹرولر کمپریسر کا انتظام کرتا ہے اور PWM کمیونیکیشن کے ذریعے پنکھے اور پانی کے پمپ کی رفتار کو کنٹرول کرتا ہے تاکہ آؤٹ پٹ پاور کو خود بخود ایڈجسٹ کیا جا سکے۔ اس کے ساتھ ہی، یہ بیٹری کے تھرمل مینجمنٹ کی ضروریات کو پورا کرنے کو یقینی بنانے کے لیے کنٹرولر اسٹیٹس ڈیٹا کو واپس BMS میں منتقل کرتا ہے۔
کنٹرول کا عمل
الیکٹرک واٹر پمپ اور بخارات سے چلنے والے کولنٹ کی گردش سے لے کر کمپریسرز کے ذریعے کمپریشن ریفریجریشن تک-ٹی ایم ایس کنٹرولر کے ذریعے پنکھے اور پمپ کی رفتار کے حقیقی وقت کی ایڈجسٹمنٹ تک-بی ایم ایس کے ساتھ CAN مواصلت کے ذریعے سہولت فراہم کی گئی-بیٹری تھرمل مینجمنٹ سے نئی انرجی گاڑیوں میں ملٹی انرجی ٹمپریچر کنٹرول{4} تک۔ کوآرڈینیشن نتیجتاً، کمپریسرز، والوز، ہیٹ ایکسچینجرز، اور مربوط کنٹرول الگورتھم بیٹری کی عمر اور کم-درجہ حرارت ڈرائیونگ رینج کا تعین کرنے والے اہم عوامل بن گئے ہیں۔
