+86-13812067828
পরিসীমা, শক্তির ঘনত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা সর্বাধিক করার ড্রাইভে, নতুন শক্তির যানের পাওয়ারট্রেনগুলি তাপীয় আপস সহ্য করতে পারে না। অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন হিট এক্সচেঞ্জারগুলি এই প্রচেষ্টার ইঞ্জিনিয়ারিং মেরুদণ্ড হয়ে উঠেছে কারণ তারা অনন্যভাবে ভারসাম্য বজায় রাখে উচ্চ তাপ স্থানান্তর সহগ (বাতাসের দিকে 5,000 W/m²K পর্যন্ত) সঙ্গে একটি 30-40% ওজন হ্রাস ঐতিহ্যগত তামা-পিতল বা টিউব-পাখনার নকশার উপরে। তাদের brazed অ্যালুমিনিয়াম নির্মাণ পাতলা পাখনা, উচ্চ পৃষ্ঠ-ক্ষেত্র ঘনত্ব, এবং সম্পূর্ণরূপে পুনর্ব্যবহারযোগ্য কাঠামো সক্ষম করে, ব্যাটারি বৈদ্যুতিক, প্লাগ-ইন হাইব্রিড, এবং জ্বালানী সেল গাড়ির আক্রমনাত্মক শক্তি-দক্ষতা এবং হালকা ওজনের লক্ষ্যগুলিকে সরাসরি সমর্থন করে৷ এই নিবন্ধটি প্রযুক্তিগত, উত্পাদন, এবং সিস্টেম-স্তরের কারণগুলি পরীক্ষা করে যে কেন অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন হিট এক্সচেঞ্জারগুলি পছন্দের সমাধান, কার্যক্ষমতা ডেটা এবং বাস্তব-বিশ্বের একীকরণ নিদর্শন দ্বারা সমর্থিত৷
NEV পাওয়ারট্রেনগুলি একাধিক উপাদান জুড়ে তাপ উৎপন্ন করে—ব্যাটারি প্যাক, বৈদ্যুতিক মোটর, ইনভার্টার, ডিসি-ডিসি কনভার্টার এবং অন-বোর্ড চার্জার—প্রায়শই আন্ডারহুড বা স্কেটবোর্ড চ্যাসি স্পেসগুলির মধ্যে শক্তভাবে প্যাকেজ করা হয়। অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনগুলির বিপরীতে যেগুলি উচ্চতর কুল্যান্ট তাপমাত্রা বহন করতে পারে এবং বড় ফ্রন্টাল রেডিয়েটর এলাকা রয়েছে, এনইভিগুলিকে অবশ্যই সেমিকন্ডাক্টর এবং লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলিকে সংকীর্ণ তাপমাত্রার জানালার মধ্যে রাখতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, অনেক উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের ব্যাটারি কোষগুলির জন্য নীচের সর্বাধিক অপারেটিং তাপমাত্রা প্রয়োজন 45°C , যখন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স জংশনগুলি অবশ্যই নীচে ভাল থাকবে 175°C . এটি কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জারগুলির দাবি করে যা একাধিক তরল লুপ (জল-গ্লাইকোল, রেফ্রিজারেন্ট, ডাইলেকট্রিক তেল) কম চাপের ড্রপ এবং উচ্চ কার্যকারিতা সহ পরিচালনা করতে পারে, ঠিক সেই শাসনব্যবস্থা যেখানে প্লেট-ফিনের জ্যামিতিগুলি উৎকৃষ্ট।
একটি সাধারণ 400 V বা 800 V ব্যাটারির বৈদ্যুতিক যান মোটর, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এবং ব্যাটারির জন্য একটি সম্মিলিত কুলিং সার্কিটকে একীভূত করতে পারে, প্রায়শই কেবিন এয়ার কন্ডিশনার জন্য একটি চিলার লুপ সহ। প্লেট-ফিন হিট এক্সচেঞ্জারগুলিকে একটি একক ব্রেজড কোরের মধ্যে মাল্টি-পাস, মাল্টি-ফ্লুইড ইউনিট হিসাবে ডিজাইন করা যেতে পারে, যা একটি একক উপাদান পরিচালনা করতে সক্ষম করে তিনটি স্বতন্ত্র তরল প্রবাহ একই সাথে এটি বিচ্ছিন্ন শেল-এব-টিউব বা টিউব-ফিন ইউনিটগুলির একটি ক্লাস্টারের তুলনায় সংযোগ বিন্দু, সম্ভাব্য ফুটো পথ এবং সমাবেশের স্থান হ্রাস করে।
প্লেট-ফিন আর্কিটেকচারে ঢেউতোলা পাখনা দ্বারা বিভক্ত সমতল বিভাজন শীটগুলিকে স্তুপ করা হয়েছে, সবগুলিই একচেটিয়া ব্লকে ব্রেজ করা হয়েছে। এটি একটি প্রাথমিক তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠ এলাকা ঘনত্ব তৈরি করে 800–1,500 m²/m³ , একটি প্রচলিত শেল-এবং-টিউব এক্সচেঞ্জারের চেয়ে দশ গুণ বেশি। 3xxx সিরিজের অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় (যেমন, 3003, একটি 4004 বা 4045 ব্রেজ ক্ল্যাডিং সহ) চমৎকার তাপ পরিবাহিতা প্রদান করে (প্রায় 160 W/m·K ), সঠিক কুল্যান্ট রসায়নের সাথে জারা প্রতিরোধের, এবং জটিল পাখনার নিদর্শন স্ট্যাম্প করার জন্য উচ্চ নমনীয়তা। লাউভার্ড বা অফসেট স্ট্রিপ ফিনগুলি সীমানা স্তরগুলিকে আরও বাধা দেয়, বায়ু-পার্শ্ব বা তেল-পার্শ্বের গুণাঙ্ককে নাটকীয়ভাবে বাড়িয়ে তোলে।
| এক্সচেঞ্জার প্রকার | মূল ভর (কেজি) | তাপ স্থানান্তর / আয়তন (kW/m³) | এয়ার-সাইড প্রেসার ড্রপ | আপেক্ষিক খরচ সূচক |
|---|---|---|---|---|
| অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-পাখনা | 3.2 | 150-240 | নিম্ন-মধ্যম | 1.0 |
| তামা-পিতলের টিউব-ফিন | 5.1 | 80-110 | পরিমিত | 1.5-1.8 |
| অ্যালুমিনিয়াম মাইক্রোচ্যানেল | 2.8 | 170-260 | উচ্চতর | 1.1-1.3 |
| স্তুপীকৃত প্লেট (তেল কুলার) | 2.5 | 120-180 | খুব কম (তরল) | 1.2-1.4 |
ডেটা নিশ্চিত করে যে অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন কোরগুলি স্বয়ংক্রিয় ব্রেজিং এবং ন্যূনতম উপাদান ব্যবহারের মাধ্যমে খরচের সমতা বা সুবিধা বজায় রেখে ভরের সাথে তাপ স্থানান্তর ঘনত্বের একটি শ্রেণি-প্রধান অনুপাত অর্জন করে। মাইক্রোচ্যানেল ডিজাইনগুলি বিশুদ্ধ ভলিউম্যাট্রিক মেট্রিক্সে প্লেট-ফিনকে কিছুটা এজ করতে পারে, তবে তাদের উচ্চতর বায়ু-পার্শ্বের চাপ হ্রাস প্রায়শই বড় ফ্যান এবং আরও পরজীবী শক্তির দাবি করে, যা একটি গাড়ির নেট সিস্টেমের দক্ষতা হ্রাস করে।
ব্যাটারি প্যাক থার্মাল পলাতক প্রতিরোধ এবং আজীবন সংরক্ষণ অভিন্ন তাপ অপসারণের উপর নির্ভর করে। অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন কোল্ড প্লেট, মডিউল বেস বা সেল অ্যারেগুলির মধ্যে একত্রিত, তাপমাত্রার মধ্যে অভিন্নতা অর্জন করে ±2°সে অপ্টিমাইজড পাখনার ঘনত্ব এবং প্রবাহ বন্টনের সাথে ডিজাইন করা হলে প্যাক জুড়ে। আইসোথার্মালিটির এই স্তরটি চক্রের জীবনকাল পর্যন্ত প্রসারিত করতে পারে 20% এনএমসি প্রিজম্যাটিক কোষগুলিতে ত্বরিত বার্ধক্য পরীক্ষা অনুসারে কম অভিন্ন শীতল কৌশলগুলির তুলনায়। 1.0-1.5 মিমি ফিন পিচ এবং মাইক্রো-চ্যানেল পাথ ব্যবহার করে প্লেট-ফিন কোল্ড প্লেটগুলি নীচে ন্যূনতম তাপীয় প্রতিরোধের সাথে ডাইলেকট্রিক তরল নিমজ্জন শীতল পরিচালনা করে 0.05 K/W .
বৈদ্যুতিক ড্রাইভ ইউনিট মোটর, গিয়ারবক্স এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি একক হাউজিং এ একত্রিত করে, একটি ভাগ করা তাপীয় ইন্টারফেসের দাবি করে। অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন তেল কুলার মোটর হাউজিং বা বাহ্যিক বাইপাস লুপগুলিতে একত্রিত হয় স্টেটর উইন্ডিং এবং রটার বিয়ারিং উভয় থেকে তাপ নষ্ট করে। এর হাইড্রোলিক ব্যাস সহ একটি প্লেট-পাখনা ডিজাইন ব্যবহার করা 2-4 মিমি তেলের দিকে, একটি একক কমপ্যাক্ট ইউনিট প্রত্যাখ্যান করতে পারে 8 কিলোওয়াট নীচে তেল আউটলেট তাপমাত্রা বজায় রাখার সময় তাপ 85°C একটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা 200 কিলোওয়াট ড্রাইভ ইউনিটে। পাওয়ার মডিউলগুলির জন্য, অভ্যন্তরীণ প্লেট-ফিন চ্যানেলগুলির সাথে সরাসরি-বন্ডেড অ্যালুমিনিয়াম বেসপ্লেটগুলি জংশন থেকে কুল্যান্টের তাপীয় প্রতিরোধকে নীচে হ্রাস করে 0.15 K/W , জংশন তাপমাত্রার নিচে ধারণ করে কম ব্যয়বহুল সিলিকন IGBT ব্যবহার করতে সক্ষম করে 150°C এমনকি সর্বোচ্চ লোড এ।
একটি সমালোচনামূলক নকশা পছন্দ হল পাখনার ঘনত্ব বনাম চাপ ড্রপ। তরল দিকে, একটি সাধারণ প্লেট-ফিন ব্যাটারি ঠান্ডা প্লেট সঙ্গে 12 ফিন প্রতি ইঞ্চি (FPI) চারপাশে একটি কুল্যান্ট চাপ ড্রপ ফলন 15 kPa 10 L/মিনিট প্রবাহে, বৈদ্যুতিক পাম্পের পরজীবী ড্রয়ের নিচে রেখে 50 ওয়াট . এই কম জরিমানা গাড়িটিকে ট্র্যাকশনের দিকে আরও ব্যাটারি শক্তি নির্দেশ করতে দেয়। পাখনা সেরেশন এবং অফসেট দৈর্ঘ্য সামঞ্জস্য করা তাপ স্থানান্তরকে আপস না করে চাপের ড্রপকে আরও 20% কমাতে পারে, একটি নমনীয়তা টিউব-ফিনের জ্যামিতি মেলে না।
অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন কোরগুলির জন্য ব্যবহৃত ওয়ান-শট ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং প্রক্রিয়াটি সহজাতভাবে মাপযোগ্য, আধুনিক লাইনগুলি বেশি উত্পাদন করে বার্ষিক 500,000 ইউনিট চুল্লি প্রতি উপাদান ব্যবহার অতিক্রম 95% , যেহেতু পাখনার স্ক্র্যাপগুলি সরাসরি নতুন শীটে পুনর্ব্যবহৃত হয়। 3003/4045 পরিহিত অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করে একটি সাধারণ ইভি ব্যাটারি কোল্ড প্লেট মোট উৎপাদন খরচ প্রদান করতে পারে প্রতি ইউনিট $25 আয়তনে, তামা-পিতল ইউনিটের সমতুল্য কর্মক্ষমতা থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম। ফ্লাক্সের অবশিষ্টাংশের অনুপস্থিতি এবং ন্যূনতম ব্রেজিং-পরবর্তী পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতাও পরিবেশগত প্রভাবকে কমিয়ে দেয়, সম্পূর্ণ জীবনচক্র কার্বন পদচিহ্ন হ্রাস লক্ষ্যগুলির সাথে সারিবদ্ধ করে।
পরবর্তী প্রজন্মের NEV প্ল্যাটফর্মগুলি তাপ পাম্প আর্কিটেকচার ব্যবহার করে ইন্টিগ্রেটেড থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমে (ITMS) তাপ লুপগুলিকে একীভূত করছে। অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন হিট এক্সচেঞ্জারগুলি R-1234yf এবং R-290-এর মতো কম-GWP রেফ্রিজারেন্টগুলির সাথে কাজ করার ক্ষমতার কারণে অভ্যন্তরীণ কনডেন্সার, বাষ্পীভবন এবং বাহ্যিক তাপ পাম্প হিসাবে কাজ করে। তাদের কাঠামোগত অনমনীয়তা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা ভারী বন্ধনী ছাড়া ফ্রন্ট-এন্ড মডিউলগুলিতে সরাসরি মাউন্ট করতে সক্ষম করে। রেফ্রিজারেন্ট এবং কুল্যান্ট সার্কিটগুলিকে একত্রিত করে এমন প্লেট-ফিন চিলারগুলি গ্রহণ করে, একটি যানবাহন পুনরুদ্ধার করতে পারে 2.5 কিলোওয়াট পাওয়ারট্রেন থেকে বর্জ্য তাপ ঠান্ডা আবহাওয়ায় কেবিন গরম করার জন্য, শীতকালীন পরিসর প্রসারিত করে 10-15% সিস্টেম সিমুলেশন অনুযায়ী। এই বহুমুখীতা অ্যালুমিনিয়াম প্লেট-ফিন আর্কিটেকচারকে শুধুমাত্র একটি তাপীয় উপাদান নয়, পুরো যানবাহনের শক্তি অপ্টিমাইজেশানের একটি কৌশলগত সক্ষমকারী হিসাবে সিমেন্ট করে৷