एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर एक विशेष उपकरण है जो बैटरी की सुरक्षा, प्रदर्शन और आयु के लिए इष्टतम तापमान प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए बैटरी प्रणालियों को ठंडक प्रदान करता है। क्योंकि बैटरियाँ, जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और औद्योगिक बैटरी पैक में उपयोग होने वाली, आवेश और निरावेशन के दौरान ऊष्मा उत्पन्न करने वाली प्रणाली बन जाती हैं, अत्यधिक ऊष्मा एक सुरक्षा खतरा बन जाती है। एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर स्थापना, रखरखाव और पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता में अद्वितीय लाभ प्रदान करता है, क्योंकि यह जल-शीतलित चिलर की तरह पानी का संचालन नहीं करता है। बैटरी शीतलन के लिए कुशलता की बढ़ती मांग ने प्रश्न, "एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर सबसे अच्छा विकल्प क्यों है?" के उत्तर की मांग की।
ऊर्जा और ऑटोमोटिव क्षेत्र में व्यापार और इंजीनियर्स बैटरी एयर कूल्ड चिलर के मुख्य लाभों को समझने से लाभान्वित होंगे। जल शीतलित चिलर और प्राकृतिक संवहन प्रणालियों की तुलना में, बैटरी एयर कूल्ड चिलर को जल प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती है। इससे यह सस्ता और अधिक कुशल बन जाता है।
एक बैटरी एयर-कूल्ड चिलर को पानी के पाइप, पंप या पानी तक पहुंच की आवश्यकता नहीं होती। इससे रिसाव के खतरे को कम किया जा सकता है, जो बैटरियों के लिए महत्वपूर्ण है। पानी के रिसाव से शॉर्ट सर्किट हो सकता है या बैटरी नष्ट हो सकती है। एयर-कूल्ड बैटरी चिलर विभिन्न पर्यावरणों में काम कर सकते हैं। वे -10°C से 45°C तक के परिवेश तापमान में काम कर सकते हैं। चूंकि इस सीमा में हिमायन तापमान शामिल नहीं है, इसलिए ये चिलर दूरस्थ क्षेत्रों में बाहर रखे जा सकते हैं जहां पानी की चिंता नहीं करनी पड़ती और ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। अन्य बैटरी चिलर की तुलना में इन बैटरी चिलर की रखरखाव आवश्यकताएं कम होती हैं। इनमें जल निस्पंदन प्रणाली या ऊष्मा विनिमयक नहीं होते हैं और केवल वायु तथा प्रशीतक फिल्टर के निरीक्षण और रखरखाव की आवश्यकता होती है। इन लाभों के कारण बैटरी एयर-कूल्ड चिलर की स्थापना में बहुत सरलता आती है और बैटरी शीतलन अनुप्रयोगों के लिए लागत-दक्ष बन जाते हैं।
एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर बैटरी कूलिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह इष्टतम बैटरी प्रदर्शन बनाए रखने के लिए तापमान और आयतन को नियंत्रित करता है। विशेष रूप से, यह अत्यधिक तापमान से बचाता है। अपेक्षाकृत उच्च तापमान बैटरी सिस्टम के प्रदर्शन को कम कर देता है, विशेष रूप से लिथियम आयन बैटरी जो 20°C से 35°C के बीच सबसे अच्छा काम करती हैं।
बैटरी एयर कूल्ड चिलर स्मार्ट तापमान मॉनिटरिंग और समायोज्य प्रशंसक गति का उपयोग करके एक पूर्व-निर्धारित तापमान सीमा बनाए रखते हैं और अत्यधिक तापमान (ओवरहीटिंग) से बचाते हैं। इस ओवरहीटिंग के कारण बैटरी की भंडारण क्षमता में कमी आ सकती है और थर्मल रनअवे की स्थिति भी उत्पन्न हो सकती है। दूसरे, बैटरी एयर कूल्ड चिलर ऊष्मा के समान वितरण में सहायता करते हैं। प्राकृतिक संवहन के विपरीत, जो बैटरी पैक में गर्म बिंदु (हॉटस्पॉट) छोड़ सकता है, एयर कूल्ड बैटरी चिलर सभी बैटरी सेल्स को समान वायु प्रवाह प्रदान करते हैं। कोई भी बैटरी सेल अत्यधिक ताप के कारण 'गर्म' नहीं चलने पाता। तीसरे, बैटरी एयर कूल्ड चिलर कूलिंग प्रणाली में गतिशील परिवर्तन को बढ़ावा देते हैं। त्वरित इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग के दौरान बैटरी भार तेजी से बदलता है, और बैटरी एयर कूल्ड चिलर वास्तविक समय में बैटरी द्वारा उत्पादित ऊष्मा के संतुलन के लिए स्वचालित रूप से कूलिंग क्षमता में परिवर्तन कर देते हैं, जिससे अति या अपर्याप्त शीतलन से बचा जा सके। यह गतिशील नियंत्रण न केवल बैटरी को संभावित क्षति से बचाता है, बल्कि चिलर की ऊर्जा खपत को भी न्यूनतम करता है।
अब कई परिदृश्य हैं, और बैटरी एयर कूल्ड चिलर लचीलापन और विश्वसनीयता बनाए रखता है। इनमें से पहला परिदृश्य इलेक्ट्रिक वाहन (EV) और संकर इलेक्ट्रिक वाहन (HEV) है। EV में, उच्च गति से ड्राइविंग या त्वरित चार्जिंग के दौरान निष्पादन क्षमता में कमी को रोकने और बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए बैटरी एयर कूल्ड चिलर ट्रैक्शन बैटरी को ठंडा करता है।
इसके संकुचित डिज़ाइन के कारण इसे वाहन इंजन बे के सीमित स्थान में फिट किया जा सकता है। यह स्थिर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों (ESS) के लिए भी आदर्श है। सौर या पवन ऊर्जा संयंत्रों के साथ एकीकृत ESS अक्सर बाहर काम करते हैं, और बैटरी वायु-शीतलित चिलर बाहरी मौसम के अनुकूल होकर ऊर्जा भंडारण और निरंतर, अस्थिर या अस्थिर ऊर्जा अवधि के दौरान बैटरी प्रणाली को ठंडा रख सकता है। तीसरा, यह औद्योगिक बैटरी अनुप्रयोगों के लिए है। बैटरी वायु-शीतलित चिलर फोर्कलिफ्ट, स्वचालित गाइडेड वाहनों (AGVs), या औद्योगिक बैकअप बैटरी पैक जैसे ढांचों के लिए भारी उपयोग के दौरान निरंतर शीतलन प्रदान करता है, और बैटरी के अत्यधिक तापमान के कारण होने वाले बंद होने के समय को कम करता है। इसके अतिरिक्त, छोटे से मध्यम आकार की बैटरी परीक्षण प्रयोगशालाओं में इसका उपयोग किया जाता है, जहाँ बैटरी के संचालन की स्थितियों का अनुकरण करने और वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों का निर्धारण करने के लिए इसके प्रदर्शन का परीक्षण करने की आवश्यकता होती है, जहाँ तापमान नियंत्रण सटीक होना चाहिए क्योंकि बैटरी प्रदर्शन परीक्षण के लिए वास्तविक दुनिया की संचालन स्थितियों का अत्यधिक सटीकता से अनुकरण करने के लिए तापमान को नियंत्रित करना आवश्यक होता है।
पर विचार करने योग्य कारक...
पर्याप्त शीतलन आवश्यकताओं को संतुलित करना सुनिश्चित करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण बातों पर विचार करना होता है। सबसे पहले, ठंडा करने की क्षमता, या शीतलन शक्ति, बैटरी एयर कूल्ड चिलर (kW) की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है, जो माप की इकाई है, और यह बैटरी प्रणाली के ऊष्मा उत्पादन के बराबर होनी चाहिए। सावधान रहें, अल्पाकार और अतिआकार दोनों के नकारात्मक परिणाम होते हैं।
आवश्यक शीतलन प्रयासों को समझने के लिए, बैटरी की क्षमता, चार्जिंग दरों और संचालन भार से उत्पन्न हो सकने वाली अधिकतम ऊष्मा की गणना करनी चाहिए। इसके अलावा, कुछ परिदृश्यों में, शीतलन प्रणाली द्वारा उत्पन्न ध्वनि प्रदूषण महत्वपूर्ण होता है। उदाहरण के लिए, डेटा केंद्र बैकअप बैटरी और यात्री EV में वायु-शीतलित बैटरी चिलर को 60 डेसीबेल से कम पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि ध्वनि प्रदूषण से बचा जा सके। तीसरा, आर्थिक लागत ऊर्जा दक्षता पर निर्भर करती है। दीर्घकालिक लागत बचत के लिए, एक ऐसा बैटरी वायु-शीतलित चिलर आवश्यक होगा जो ऊर्जा बचत को दर्शाने के लिए उच्च ऊर्जा दक्षता अनुपात (EER) और/या वार्षिक ऊर्जा दक्षता अनुपात (SEER) प्रदान करे। इसके अतिरिक्त, बैटरी वायु-शीतलित चिलर को बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) के साथ संचार करने की आवश्यकता होगी। यह संचार BMS को परिवर्तनशील तापमान नियंत्रण के समन्वय की अनुमति देगा, जो एक लाभप्रद सुविधा होगी जहां BMS उत्पन्न ऊष्मा के वास्तविक समय डेटा को चिलर को भेजेगा, जिससे शीतलन प्रयास स्वचालित रूप से समायोजित हो जाएंगे।
चलिए पहले मिथक पर चर्चा करते हैं, जो कहता है, "एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर, वॉटर कूल्ड चिलर की तुलना में कम कुशल होता है।" यह धारणा आम है कि पानी अपनी उच्च ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता के कारण एक बेहतर कूलैंट है। हालाँकि, छोटे से मध्यम आकार की बैटरी प्रणालियों के लिए, बैटरी एयर कूल्ड चिलर की दक्षता पर्याप्त से अधिक होती है। इसके अलावा, पानी के पंप चलाने में बचत की गई ऊर्जा, ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता में छोटे अंतर की भरपाई कर देती है। दूसरा मिथक है, "एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर उच्च तापमान वाले वातावरण में काम नहीं कर सकता।" आज के बैटरी एयर कूल्ड चिलर में उच्च तापमान प्रतिरोधी भाग होते हैं, जिनमें परिवर्तनशील गति वाले प्रशंसक होते हैं जो 45°C तापमान में संचालित हो सकते हैं, जो गर्म वातावरण के लिए आदर्श है। तीसरा मिथक है "एक बैटरी एयर कूल्ड चिलर धूल और मलबे के जमाव के प्रति संवेदनशील होता है।" यह सच है कि वायु शीतलित प्रणालियाँ हवा का फ़िल्टर करती हैं, लेकिन अधिकांश बैटरी एयर कूल्ड चिलर में धूल-रोधी धोने योग्य एयर फ़िल्टर होते हैं और नियमित फ़िल्टर सफ़ाई (अर्थात, हर 1-3 महीने में) प्रदर्शन बनाए रखने के लिए पर्याप्त होती है।
मिथक संख्या चार यह कहता है, "बैटरी एयर कूल्ड चिलर अन्य विकल्पों की तुलना में अधिक महंगा होता है।" सच यह है कि लंबे समय में, जो लगभग 5 से 10 वर्षों तक का कुल स्वामित्व लागत (TCO) मूल्यांकन है, बैटरी एयर कूल्ड चिलर की स्थापना और रखरखाव लागत कम होती है, जिससे यह जल शीतलित चिलर की तुलना में अधिक किफायती होता है।