वैश्विक ऊर्जा संरचना के परिवर्तन और पर्यावरण संरक्षण जागरूकता में सुधार के साथ, इलेक्ट्रिक वाहन ऑटोमोटिव उद्योग की एक महत्वपूर्ण विकास दिशा बन गए हैं। इलेक्ट्रिक वाहनों के "दिल" के रूप में, बैटरियों का प्रदर्शन और जीवन सीधे पूरे वाहन के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है।
इस संदर्भ में, बैटरी थर्मल प्रबंधन प्रणालियों का महत्व तेजी से प्रमुख हो गया है, और तरल शीतलन तकनीक, कुशल गर्मी अपव्यय तरीकों में से एक के रूप में, इलेक्ट्रिक वाहनों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए प्रमुख प्रौद्योगिकियों में से एक बन गई है। यह तकनीकी प्रगति और लागत नियंत्रण की दोहरी चुनौतियों का सामना कर रहा है, और धीरे-धीरे उद्योग में एक अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गया है।
तरल शीतलन तकनीक बैटरी द्वारा उत्पन्न गर्मी को दूर करने के लिए तरल मीडिया (जैसे पानी, एथिलीन ग्लाइकॉल समाधान, आदि) के संचलन को संदर्भित करती है, जिससे बैटरी को उपयुक्त तापमान सीमा के भीतर संचालित किया जा सकता है। यह तकनीक उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रभावी ढंग से बैटरी जीवन को बढ़ा सकती है, ऊर्जा घनत्व और चार्जिंग दक्षता में सुधार कर सकती है।
पारंपरिक वायु शीतलन प्रणालियों की तुलना में, तरल शीतलन प्रणालियों में उच्च ताप संचालन दक्षता, छोटे आकार और वजन और कम शोर के फायदे हैं।
लिक्विड कूलिंग सिस्टम का डिजाइन और निर्माण एक व्यापक परियोजना है जिसके लिए इंजीनियरों को अंतःविषय ज्ञान और कौशल के साथ-साथ नई सामग्रियों, नई प्रक्रियाओं और नई प्रौद्योगिकियों की गहरी समझ की आवश्यकता होती है। इसमें शामिल कई प्रमुख तकनीकों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
01 फ्लो चैनल डिज़ाइन
प्रवाह चैनल डिज़ाइन तरल शीतलन प्रणाली का मूल है और सीधे शीतलक की प्रवाह विशेषताओं और ताप विनिमय दक्षता को प्रभावित करता है। कम्प्यूटेशनल तरल गतिशीलता (सीएफडी) सिमुलेशन तकनीक का उपयोग करके, इंजीनियर प्रवाह चैनल में शीतलक के प्रवाह का अनुकरण कर सकते हैं और गर्मी विनिमय दक्षता की भविष्यवाणी और विश्लेषण कर सकते हैं। संरचनात्मक टोपोलॉजी अनुकूलन विधि के साथ संयुक्त, उच्च तापीय चालकता और कम द्रव प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए इष्टतम प्रवाह चैनल ज्यामिति पाई जा सकती है।
02 सामग्री चयन
सामग्रियों की पसंद का तरल शीतलन प्रणाली के प्रदर्शन पर सीधा प्रभाव पड़ता है। आमतौर पर, तरल शीतलन प्लेटें एल्यूमीनियम या तांबे जैसी उच्च तापीय चालकता वाली धातु सामग्री का चयन करेंगी, जो गर्मी स्रोत से गर्मी को प्रभावी ढंग से संचालित कर सकती हैं और इसे शीतलक के माध्यम से जल्दी से दूर ले जा सकती हैं। हालाँकि, तापीय चालकता के अलावा, सामग्री का संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति भी ऐसे कारक हैं जिन पर डिज़ाइन में विचार किया जाना चाहिए। ये विशेषताएँ सुनिश्चित करती हैं कि तरल शीतलन प्रणाली विभिन्न कार्य वातावरणों में दीर्घकालिक स्थिरता और विश्वसनीयता बनाए रख सकती है।
03 पंप और रेडिएटर
पंप और रेडिएटर तरल शीतलन प्रणाली के "हृदय" और "फेफड़े" हैं। साथ में, वे शीतलक के परिसंचरण और गर्मी के अपव्यय को बनाए रखते हैं। तरल शीतलन प्रणाली के "शक्ति स्रोत" के रूप में, पंप के चयन की कुंजी इसकी दक्षता और विश्वसनीयता में निहित है। इसे यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि यह विभिन्न कार्य परिस्थितियों में स्थिर प्रवाह दर प्रदान कर सके। रेडिएटर के डिज़ाइन को सर्वोत्तम लागत-प्रभावशीलता प्राप्त करने के लिए गर्मी अपव्यय प्रदर्शन सुनिश्चित करते हुए लागत-प्रभावशीलता पर विचार करने की आवश्यकता है।
04 नियंत्रण रणनीति
तरल शीतलन प्रणाली के प्रभावी संचालन के लिए नियंत्रण रणनीति महत्वपूर्ण है। सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम के माध्यम से, शीतलक की प्रवाह दर और रेडिएटर के कामकाजी मापदंडों को गर्मी स्रोत के वास्तविक तापमान और कामकाजी स्थिति के अनुसार गतिशील रूप से समायोजित किया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि बैटरी या अन्य प्रमुख घटकों का तापमान स्थिर है ज़्यादा गरम होने या अधिक ठंडा होने से बचाने के लिए इष्टतम कार्य सीमा।
05 विनिर्माण प्रक्रिया
विनिर्माण प्रक्रिया की प्रगति सीधे तरल शीतलन प्रणाली के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को प्रभावित करती है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक और माइक्रोचैनल प्रोसेसिंग तकनीक के उपयोग से लिक्विड कूलिंग प्लेटों का सटीक निर्माण प्राप्त किया जा सकता है। ये प्रौद्योगिकियां प्रवाह चैनल के आकार और आकृति को अधिक सटीक बनाती हैं, जिससे पूरे सिस्टम की कॉम्पैक्टनेस और गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार होता है। साथ ही, उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाएं विनिर्माण दोषों को कम करने और उत्पाद की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार करने में भी मदद करती हैं।
वर्तमान में, कई हाई-एंड इलेक्ट्रिक वाहन ब्रांडों ने लिक्विड कूलिंग सिस्टम को अपनाना शुरू कर दिया है, जैसे पोर्श और ऑडी, और टेस्ला के मॉडल एस और मॉडल एक्स लिक्विड कूलिंग बैटरी सिस्टम का उपयोग करते हैं, जो कूलिंग प्लेटों और कूलेंट सर्कुलेशन सिस्टम को एकीकृत करके कुशल थर्मल प्रबंधन प्राप्त करते हैं। बैटरी पैक में.
