بیٹری سسٹمز کے لیے تھرمل مینجمنٹ سلوشنز

اس میں کوئی شک نہیں کہ درجہ حرارت کا عنصر پاور بیٹریوں کی کارکردگی، زندگی اور حفاظت پر اہم اثر ڈالتا ہے۔عام طور پر، ہم توقع کرتے ہیں کہ بیٹری سسٹم 15~35℃ کی حد میں کام کرے گا، تاکہ بہترین پاور آؤٹ پٹ اور ان پٹ، زیادہ سے زیادہ دستیاب توانائی، اور طویل ترین سائیکل لائف حاصل ہو سکے (حالانکہ کم درجہ حرارت کا ذخیرہ کیلنڈر کی زندگی کو بڑھا سکتا ہے۔ بیٹری کی ، لیکن ایپلی کیشنز میں کم درجہ حرارت کے اسٹوریج کی مشق کرنا زیادہ معنی نہیں رکھتا ہے ، اور بیٹریاں اس سلسلے میں لوگوں سے بہت ملتی جلتی ہیں)۔

فی الحال، پاور بیٹری سسٹم کے تھرمل مینجمنٹ کو بنیادی طور پر چار اقسام، قدرتی کولنگ، ایئر کولنگ، مائع کولنگ، اور براہ راست کولنگ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ان میں سے، قدرتی کولنگ ایک غیر فعال تھرمل مینجمنٹ طریقہ ہے، جبکہ ایئر کولنگ، مائع کولنگ، اور براہ راست کرنٹ فعال ہیں۔ان تینوں کے درمیان بنیادی فرق ہیٹ ایکسچینج میڈیم میں فرق ہے۔

· قدرتی کولنگ
مفت کولنگ میں گرمی کے تبادلے کے لیے کوئی اضافی آلات نہیں ہیں۔مثال کے طور پر، BYD نے Qin، Tang، Song، E6، Tengshi اور دیگر ماڈلز میں قدرتی کولنگ کو اپنایا ہے جو LFP سیل استعمال کرتے ہیں۔یہ سمجھا جاتا ہے کہ فالو اپ BYD ٹرنری بیٹریاں استعمال کرنے والے ماڈلز کے لیے مائع کولنگ پر سوئچ کرے گا۔

· ایئر کولنگ (پی ٹی سی ایئر ہیٹر)
ایئر کولنگ ہوا کو حرارت کی منتقلی کے ذریعہ استعمال کرتی ہے۔دو عام قسمیں ہیں۔پہلی کو غیر فعال ہوا کولنگ کہا جاتا ہے، جو گرمی کے تبادلے کے لیے براہ راست بیرونی ہوا کا استعمال کرتا ہے۔دوسری قسم ایکٹیو ایئر کولنگ ہے، جو بیٹری سسٹم میں داخل ہونے سے پہلے باہر کی ہوا کو پہلے سے گرم یا ٹھنڈا کر سکتی ہے۔ابتدائی دنوں میں، بہت سے جاپانی اور کوریائی الیکٹرک ماڈلز ایئر کولڈ حل استعمال کرتے تھے۔

· مائع کولنگ
مائع کولنگ اینٹی فریز (جیسے ایتھیلین گلائکول) کو حرارت کی منتقلی کے ذریعہ استعمال کرتی ہے۔عام طور پر حل میں متعدد مختلف ہیٹ ایکسچینج سرکٹس ہوتے ہیں۔مثال کے طور پر، VOLT میں ریڈی ایٹر سرکٹ ہے، ایک ایئر کنڈیشنگ سرکٹ (پی ٹی سی ایئر کنڈیشننگاور ایک پی ٹی سی سرکٹ (پی ٹی سی کولنٹ ہیٹر)۔بیٹری مینجمنٹ سسٹم تھرمل مینجمنٹ کی حکمت عملی کے مطابق جواب دیتا ہے اور ایڈجسٹ کرتا ہے اور سوئچ کرتا ہے۔TESLA ماڈل S میں موٹر کولنگ کے ساتھ سیریز میں ایک سرکٹ ہے۔جب بیٹری کو کم درجہ حرارت پر گرم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تو، موٹر کولنگ سرکٹ سیریز میں بیٹری کولنگ سرکٹ کے ساتھ منسلک ہوتا ہے، اور موٹر بیٹری کو گرم کر سکتی ہے۔جب پاور بیٹری اعلی درجہ حرارت پر ہوتی ہے تو، موٹر کولنگ سرکٹ اور بیٹری کولنگ سرکٹ متوازی طور پر ایڈجسٹ کیا جائے گا، اور دو کولنگ سسٹم آزادانہ طور پر گرمی کو ختم کریں گے.

1. گیس کنڈینسر

2. سیکنڈری کنڈینسر

3. ثانوی کنڈینسر فین

4. گیس کنڈینسر پنکھا۔

5. ایئر کنڈیشنر پریشر سینسر (ہائی پریشر سائیڈ)

6. ایئر کنڈیشنر درجہ حرارت سینسر (ہائی پریشر سائیڈ)

7. الیکٹرانک ایئر کنڈیشنر کمپریسر

8. ایئر کنڈیشنر پریشر سینسر (کم پریشر سائیڈ)

9. ایئر کنڈیشنر درجہ حرارت سینسر (کم پریشر کی طرف)

10. توسیعی والو (کولر)

11. توسیعی والو (بخار بنانے والا)

· براہ راست کولنگ
براہ راست کولنگ ریفریجرینٹ (فیز تبدیل کرنے والا مواد) کو ہیٹ ایکسچینج میڈیم کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ریفریجرینٹ گیس مائع مرحلے کی منتقلی کے عمل کے دوران گرمی کی ایک بڑی مقدار کو جذب کر سکتا ہے۔ریفریجرنٹ کے مقابلے میں، گرمی کی منتقلی کی کارکردگی کو تین گنا سے زیادہ بڑھایا جا سکتا ہے، اور بیٹری کو زیادہ تیزی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔نظام کے اندر حرارت دور ہو جاتی ہے۔براہ راست کولنگ اسکیم BMW i3 میں استعمال کی گئی ہے۔

 

کولنگ کی کارکردگی کے علاوہ، بیٹری سسٹم کی تھرمل مینجمنٹ اسکیم کو تمام بیٹریوں کے درجہ حرارت کی مستقل مزاجی پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔PACK میں سینکڑوں خلیات ہیں، اور درجہ حرارت سینسر ہر سیل کا پتہ نہیں لگا سکتا۔مثال کے طور پر، Tesla Model S کے ایک ماڈیول میں 444 بیٹریاں ہیں، لیکن صرف 2 درجہ حرارت کا پتہ لگانے کے پوائنٹس کا اہتمام کیا گیا ہے۔لہذا، بیٹری کو تھرمل مینجمنٹ ڈیزائن کے ذریعے ہر ممکن حد تک مستقل بنانا ضروری ہے۔اور اچھی درجہ حرارت کی مستقل مزاجی کارکردگی کے پیرامیٹرز جیسے بیٹری کی طاقت، زندگی اور SOC کے لیے شرط ہے۔