کار انرجی اسٹوریج بجلی کی فراہمی میں ڈایڈس کا تھرمل تحفظ اثر کیا ہے؟

ther ، تھرمل بھاگنے کی بنیادی وجہ: جہاز پر توانائی کے ذخیرہ کرنے والی بجلی کی فراہمی کا پیچیدہ تھرمل ماحول
گاڑی میں سوار انرجی اسٹوریج پاور ذرائع (جیسے پاور بیٹری پیک اور سپر کیپیسیٹر ماڈیول) آپریشن کے دوران متعدد تھرمل چیلنجوں کا سامنا کرتے ہیں۔

اعلی بجلی کی کثافت کی ضرورت: فاسٹ چارجنگ موڈ میں ، بیٹری پیک کو 15 منٹ کے اندر اندر 80 charge چارج کی دوبارہ ادائیگی مکمل کرنے کی ضرورت ہے ، جس میں فوری طور پر 500 کلو واٹ /ایم to تک بجلی کی کثافت ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں مقامی درجہ حرارت 10 ڈگری /منٹ سے زیادہ ہوتا ہے۔
ماحولیاتی درجہ حرارت میں اتار چڑھاو: گاڑیوں کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد -40 ڈگری تک 85 ڈگری ہے ، اور درجہ حرارت کے انتہائی اختلافات اجزاء پر تھرمل تناؤ کو بڑھاتے ہیں۔
الیکٹریکل فالٹ سپرپوزیشن: شارٹ سرکٹ ، اوورچارج ، ریورس کرنٹ اور دیگر غلطیاں مقامی ہاٹ سپاٹ کا سبب بن سکتی ہیں ، اور درجہ حرارت ملی سیکنڈ کے اندر مادی پگھلنے والے مقام کو توڑ سکتا ہے۔
ٹیسلا ماڈل 3 بیٹری ماڈیول کو بطور مثال لیتے ہوئے ، یہ 21700 سیل سیریز کنکشن اسکیم کو اپناتا ہے ، جس میں ایک واحد - موڈ گروپ گروپ انرجی کثافت 250WH/کلوگرام ہے۔ انتہائی آپریٹنگ حالات میں ، اگر تھرمل مینجمنٹ ناکام ہوجاتی ہے تو ، بیٹری سیل کی سطح کا درجہ حرارت 30 سیکنڈ کے اندر 25 ڈگری سے 300 ڈگری تک بڑھ سکتا ہے ، جس سے تھرمل بھاگنے کا سلسلہ رد عمل پیدا ہوتا ہے۔ اس مقام پر ، ڈایڈڈ کی کارکردگی پہلی تھرمل پروٹیکشن رکاوٹ کے طور پر براہ راست اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا یہ نظام تھرمل بھاگنے کے ابتدائی مراحل میں فعال تنہائی حاصل کرسکتا ہے یا نہیں۔

2 ، ڈایڈس کا تھرمل تحفظ کا طریقہ کار: مادے سے ڈھانچے تک جدت
1. کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ (VF) گرمی کے نقصان کو کم کرتا ہے
روایتی سلیکن - پر مبنی ڈایڈس کا فارورڈ وولٹیج ڈراپ 0.6 - 0.7V ہے ، جس کے نتیجے میں 20A موجودہ میں 12-14W گرمی کا نقصان ہوتا ہے۔ اسکاٹکی ڈایڈڈ ایک دھات کے سیمیکمڈکٹر جنکشن ڈھانچے کو اپناتا ہے ، اور VF 0.2-0.4V to تک کم ہوسکتا ہے ، مثال کے طور پر ، سکاٹکی ڈایڈس 150 ڈگری کے اعلی درجہ حرارت پر 0.3V کا VF برقرار رکھتی ہے ، جو سلیکن پر مبنی آلات سے 57 ٪ کم ہے اور گرمی کے نقصان کو 68 فیصد سے کم کرتا ہے۔ BYD E6 کے DC/DC کنورٹر میں سکاٹکی ڈایڈس کا استعمال کرنے کے بعد ، تبادلوں کی کارکردگی 92 ٪ سے بڑھ کر 95 ٪ ہوگئی ، اور نظام کے درجہ حرارت میں اضافے میں 8 ڈگری کی کمی واقع ہوئی ہے۔

2. فاسٹ ریورس ریکوری ٹائم (ٹی آر آر) سوئچ کے نقصانات کو دباتا ہے
اعلی - فریکوینسی سوئچنگ پاور سپلائی (جیسے کار چارجرز او بی سی) میں ، ڈایڈس کو ترسیل اور کٹ آف ریاستوں کے مابین تیزی سے سوئچ کرنے کی ضرورت ہے۔ روایتی فاسٹ ریکوری ڈایڈس میں 50 - 100ns کا ایک TRR ہوتا ہے ، جبکہ تیسرا - جنریشن سیمیکمڈکٹر مواد جیسے SIC اور GAN TRR کو 10ns کے اندر کم کرسکتے ہیں۔ کری کے گان ہیمٹ ڈایڈڈ نے 1MHz کی سوئچنگ فریکوئنسی میں سلیکن - پر مبنی آلات کے مقابلے میں ریورس وصولی کے نقصان کو 90 ٪ تک کم کیا ہے ، جس کے نتیجے میں او بی سی سسٹم کی کارکردگی 98 فیصد سے زیادہ ہے۔ NIO ET7 کے 800V ہائی وولٹیج پلیٹ فارم میں ، GAN ڈایڈس کے استعمال سے چارجنگ ماڈیول کے حجم کو 40 ٪ اور تھرمل کثافت میں 35 ٪ کمی واقع ہوتی ہے۔

3. عارضی وولٹیج دبانے (ٹی وی) تھرمل بھاگنے کے پھیلاؤ کو روکتا ہے
ٹی وی ایس ڈایڈڈ نے ایک ملی سیکنڈ کے ردعمل کی رفتار کے ساتھ ایک محفوظ حد تک اوور وولٹیج کو کلیمپ کیا ہے ، جس سے بیٹری سیل کو زیادہ سے زیادہ گرمی سے روکتا ہے اور زیادہ چارجنگ کی وجہ سے کنٹرول کھو جاتا ہے۔ ڈونگو الیکٹرانکس سے ایس ایم بی جے 15 سی اے ٹی وی ایس ڈایڈڈ کا اطلاق ٹیسلا پاور وال انرجی اسٹوریج سسٹم میں ہوتا ہے ، جس میں پی پی پی ایم =600 w اور وی سی =18 v ہوتا ہے۔ یہ 24V سرج وولٹیج کو 10 μ s کے اندر 18V پر دب سکتا ہے ، جس سے بیٹری ماڈیول کی سطح کے درجہ حرارت میں اضافے کو 42 ٪ کم کیا جاسکتا ہے۔ UL9540A تھرمل بھاگنے والے ٹیسٹ میں ، اس حل نے فائر پروٹیکشن سسٹم کے لئے جوابی وقت 10 گنا سے زیادہ حاصل کیا۔

3 ، سسٹم لیول تھرمل پروٹیکشن: ڈایڈس اور دیگر اجزاء کا باہمی تعاون کے ساتھ ڈیزائن
1. MOSFET کے ساتھ جامع تحفظ
روایتی P - MOS اینٹی ریورس اسکیم میں مزاحمت پر اعلی اور ریورس کرنٹ کو روکنے میں ناکامی جیسے مسائل ہیں۔ TI کا LM74700 - Q1 آئیڈیل ڈایڈڈ کنٹرولر نے مزاحمت اور نانو سیکنڈ لیول ریورس پر 0.01 حاصل کیا ہے ن - MOS اور کنٹرول سرکٹ کو مربوط کرکے تیز رفتار کو بند کردیں۔ مثالی کار L9 کے 48V کم وولٹیج سسٹم میں ، اس حل سے اینٹی ریورس کنکشن کے نقصان کو 8W سے 0.2W سے کم کیا جاتا ہے ، اور نظام کا درجہ حرارت 15 ڈگری سے 2 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے ، جس سے سردی کے آغاز کے دوران تھرمل ناکامی کے خطرے کو مکمل طور پر حل کیا جاتا ہے۔

2. درجہ حرارت سینسر کے ساتھ بند لوپ کنٹرول
CTL کا CTP3.0 بیٹری ماڈیول "ڈایڈڈ+NTC درجہ حرارت سینسر" کا بند - لوپ ڈیزائن اپناتا ہے۔ جب بیٹری سیل کا درجہ حرارت 55 ڈگری سے زیادہ ہوجاتا ہے تو ، نظام خود بخود ڈایڈڈ کنٹرول سگنل کو کاٹ دیتا ہے اور اسے گرمی کی کھپت کے موڈ پر مجبور کرتا ہے۔ اگر درجہ حرارت 70 ڈگری تک بڑھتا رہتا ہے تو ، جسمانی تنہائی کو حاصل کرنے کے لئے ٹی وی ایس ڈایڈڈ پگھلنے کا طریقہ کار متحرک ہوگا۔ جی اے سی آئن ایل ایکس کی اصل جانچ میں ، اس اسکیم نے تھرمل بھاگنے کے پھیلاؤ کی رفتار کو 0.5m/s سے 0.02m/s سے کم کردیا۔

3. مائع کولنگ سسٹم کے ساتھ تھرمل الیکٹرک جوڑے کی اصلاح
BYD کیوب انرجی اسٹوریج سسٹم 45 ڈگری سے نیچے ڈایڈڈ آپریٹنگ درجہ حرارت کو مستحکم کرنے کے لئے مائع کولنگ ٹکنالوجی کا استعمال کرتا ہے ، جس سے ہوا - ٹھنڈا حل کے مقابلے میں ریورس رساو کو 78 فیصد کم کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، نظام متحرک طور پر ڈایڈڈ VF TJ وکر کی بنیاد پر کولینٹ فلو ریٹ کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ ہواوے ڈیجیٹل انرجی پاور اسٹیک انرجی اسٹوریج سسٹم میں ، یہ ڈیزائن ڈایڈڈ کی زندگی کو 10 سال سے 15 سال تک بڑھا دیتا ہے اور تھرمل ناکامی کے امکان کو ہر سال 0.01 ٪ تک کم کرتا ہے۔