कूलिंग सिस्टम म्हणजे काय?
जेम्स वोंग, फ्रेमोंट, कॅलिफोर्निया येथील प्रश्न.
मी येथे जुन्या GM-टोयोटा NUMMI प्लांटमध्ये काम करतो आणि आम्ही नुकतेच ऐकले की आम्ही एक दिवस इलेक्ट्रिक कार बनवणार आहोत. लोक बॅटरी कूलिंगबद्दल बोलत राहतात. खरी कथा काय आहे?
कॅलटेकच्या केमिकल इंजिनीअरिंग आणि पर्यावरण अभियांत्रिकीचे प्राध्यापक रिचर्ड फ्लॅगन यांनी उत्तर दिले.
(मी बहुतेक एरोसोलचे काम करतो, परंतु अलीकडे जेपीएल आणि ऑटो कंपन्यांसह काही बॅटरी प्रकल्पांमध्ये मला ओढले गेले आहे.)
लिथियम-आयन पॅक तुम्ही धक्का देता तेव्हा आश्चर्यकारक उष्णता निर्माण करते. 3C चार्जवर 60 kWh चा पॅक 15-20 kW उष्णता टाकू शकतो. तो कारच्या मजल्यावर चालणारा एक छोटासा स्पेस हीटर आहे. हे एकटे सोडा आणि तुम्ही अजूनही 80% चार्ज करण्याचा प्रयत्न करत असताना मधल्या पेशी 60 डिग्री दाबा. जीवन 45 अंशांच्या वर वेगाने खाली येते, म्हणून तुम्हाला उष्णता बाहेर काढावी लागेल.
बहुतेक पॅकमध्ये आता 4-6 मिमी जाडीच्या फ्लॅट ॲल्युमिनियम कोल्ड प्लेट्सचा वापर केला जातो ज्यामध्ये स्टँप केलेला चॅनेल असतो. तुम्ही प्रत्येक दोन मॉड्यूल्समध्ये किंवा पाउचच्या प्रत्येक पंक्तीखाली एक प्लेट सरकवता. प्लेट सेलच्या तळाशी थर्मल पेस्टच्या पातळ थराने भरलेली असते. GM च्या Ultium प्लेट्स अशा आहेत. टेस्ला 18650 आणि 2170 च्या दशकात झिगझॅगमध्ये एक गोल ट्यूब वारा करत असे-दिसणे स्पॅगेटीसारखे, चांगले कार्य करते, परंतु ते एकत्र करणे खूप त्रासदायक आहे. टेक्सासमधील नवीन 4680 पॅक गोल ट्यूबऐवजी रुंद दुमडलेल्या रिबनवर गेला. वेल्ड करणे सोपे.
कूलंट नेहमीच्या इनहिबिटरसह जवळजवळ नेहमीच 50/50 वॉटर-ग्लायकोल असते. काही प्रोटोटाइप रेस कार शुद्ध ग्लायकोल किंवा अगदी सिलिकॉन तेल चालवतात, परंतु कोणीही ते ग्राहकांना पाठवत नाही. मोठ्या पॅकसाठी प्रवाह सामान्यतः 10-20 लिटर प्रति मिनिट असतो. पंप हा 12 V वर चालणारा थोडासा 400 W ची ब्रशलेस वस्तू आहे. तो हुड अंतर्गत किंवा फ्रंकमध्ये राहतो.
रेडिएटर A/C कंडेन्सरच्या समोर बसतो. फ्रीवेच्या वेगाने तुम्हाला भरपूर हवा मिळते, परंतु बारस्टोमध्ये 110 डिग्री फॅरनहाइट दिवशी सुपरचार्जरवर बसून इलेक्ट्रिक फॅनला जोरात खेचावे लागते. म्हणूनच टेस्लाने काही वर्षांपूर्वी छोटा ऑक्टोपस व्हॉल्व्ह जोडला-खरोखर गरम असताना केबिन A/C लूपमधून चिलर थंड रेफ्रिजरंट घेऊ देते.
तापमानाचा प्रसार हा किलर आहे. जर सर्वात थंड सेल 25 डिग्री असेल आणि सर्वात गरम 40 डिग्री असेल तर तुम्ही पॅकच्या सायकलच्या आयुष्यातील 15-20% गमावू शकता. त्यामुळे इनलेट मॅनिफोल्डला प्रवाह समान रीतीने विभाजित करावा लागतो. काही कंपन्या प्रत्येक शाखेत लहान छिद्र पाडतात. इतर फक्त चॅनेल लांब आणि पातळ बनवतात त्यामुळे दबाव ड्रॉप समान प्रवाहास भाग पाडते. BYD चा ब्लेड सेल पॅक तळाच्या ऐवजी सेलच्या लांब किनारी शीतलक चालवतो-चांगल्या एकरूपतेचा दावा करतो.
थंड हवामान हा एक भाग आहे ज्याबद्दल 1999 मध्ये कोणीही बोलले नव्हते. 0 डिग्रीच्या खाली तुम्ही जलद चार्ज करू शकत नाही किंवा तुम्ही लिथियम मेटल प्लेट आणि सेल नष्ट करू शकता. त्यामुळे थंड होणारा तोच लूप आता गरम करावा लागतो. 3-5 kW PTC हीटर जलाशयात किंवा पंपानंतर लगेच बसतो. BMS प्रीहीट दरम्यान सेल व्होल्टेजला हॉकप्रमाणे पाहतो.
दाब सामान्यतः 1-1.5 बार गेज असतो. उकळत्या बिंदूला सुमारे 115-120 अंश वर ठेवते जेणेकरून सेलने एक्झोथर्मिक जाण्याचा निर्णय घेतल्यास तुम्हाला कधीही स्टीम पॉकेट्स मिळत नाहीत.
आम्ही गेल्या वर्षी JPL येथे ३०-सेल मॉड्यूल बेंचवर चालवले. थंड झाल्यावर ते 200 ए डिस्चार्जवर आठ मिनिटांत 25 अंशावरून 65 अंशांवर गेले. 12 L/min वर पंप चालू करा आणि तो 38 अंशांवर स्थिर झाला. आठ मिनिटे विरुद्ध कधीही नाही-म्हणूनच प्रत्येक गंभीर पॅकमध्ये आता द्रव थंड आहे.
हे मूळ चित्र आहे. तपशील प्रत्येक मॉडेल वर्षात बदलतात, परंतु भौतिकशास्त्र बदलत नाही.
