مائع کولنگ بمقابلہ ایئر کولنگ ہائی-پاور ڈی سی چارجنگ کیبینٹ کے لیے: آپ کو کونسی ٹیکنالوجی کا انتخاب کرنا چاہیے؟

چونکہ نئی انرجی گاڑیوں (NEVs) کی ڈرائیونگ رینج میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے-اور ہائی وے سروس کے علاقوں، لاجسٹک پارکس، بس ڈپوز، اور بڑے-پیمانے کے چارجنگ اسٹیشنوں-ہائی-پاور ڈی سی چارجنگ ایک کلیدی سمت چارجنگ کے لیے ایک اہم سمت کے طور پر ابھر رہی ہے۔

 

معیاری کم-پاور چارج کرنے والے آلات کے مقابلے، زیادہ-پاور ڈی سی چارجنگ سسٹم کو کم وقت میں زیادہ توانائی منتقل کرنی چاہیے۔ اس کے نتیجے میں، چارجنگ ماڈیولز، پاور ڈیوائسز، بس بارز، کنیکٹرز، اور چارجنگ کیبلز جیسے اجزاء زیادہ تھرمل بوجھ کا شکار ہوتے ہیں۔

اس پس منظر میں، تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی ہائی-پاور ڈی سی چارجنگ کیبینٹ کے ڈیزائن میں ایک اہم عنصر بن گئی ہے۔

فی الحال، ہائی-پاور چارجنگ کا سامان بنیادی طور پر تھرمل مینجمنٹ کے دو طریقے استعمال کرتا ہے:

 

· ایئر کولنگ
· مائع کولنگ

 

تو، ایئر کولنگ اور مائع کولنگ کے درمیان کیا فرق ہے؟ ڈی سی فاسٹ چارجنگ میں مائع کولنگ کیوں اہمیت حاصل کر رہی ہے؟ اور ان الماریاں خریدتے وقت کسی کو صحیح انتخاب کیسے کرنا چاہیے؟

 

 

ہائی-پاور والی DC چارجنگ کیبنٹ کا بنیادی کام گرڈ سے AC پاور کو نئی انرجی گاڑیوں کی کرشن بیٹریوں کے لیے موزوں DC پاور میں تبدیل کرنا ہے۔

 

بنیادی توانائی کی تبدیلی کے عمل کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے:

 

AC گرڈ → پاور ماڈیول → DC آؤٹ پٹ → چارجنگ ڈسپنسر → EV بیٹری

 

اس عمل کے دوران، پاور ماڈیول کے اندر موجود اجزاء-جیسے سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز، انڈکٹرز، کیپسیٹرز، ٹرانسفارمرز، اور دیگر پاور الیکٹرانکس-گرمی پیدا کرتے ہیں۔

 

اگرچہ جدید چارجنگ ماڈیولز اعلی تبادلوں کی کارکردگی پر فخر کرتے ہیں، سینکڑوں-کی-کلو واٹ کی سطح پر کام کرنے والے چارجنگ سسٹمز میں، یہاں تک کہ کارکردگی کا ایک چھوٹا فیصد نقصان بھی ایک اہم مطلق تھرمل بوجھ کا باعث بن سکتا ہے۔

 

مثال کے طور پر، جب ایک ہائی-پاور چارجنگ سسٹم مسلسل سینکڑوں کلو واٹ بجلی فراہم کرتا ہے، تو اندرونی نقصانات سے پیدا ہونے والی حرارت کو مسلسل ختم کیا جانا چاہیے۔ دوسری صورت میں، مندرجہ ذیل مسائل پیدا ہوسکتے ہیں:

 

· بجلی کے اجزاء کا بڑھتا ہوا درجہ حرارت
· کم چارجنگ کی کارکردگی
· آؤٹ پٹ پاور کی حدود
· سمجھوتہ شدہ اجزاء کی عمر
· نظام کے تحفظ کے طریقہ کار کو چالو کرنا
طویل آپریشن کے دوران استحکام میں کمی

 

لہٰذا، ہائی-پاور ڈی سی چارجنگ کیبنٹ کے لیے، کولنگ سسٹم محض ایک معاون جزو نہیں ہے بلکہ ایک اہم عنصر ہے جو آلات کی مستقل پیداواری صلاحیت کا تعین کرتا ہے۔

 

 

ایک ایئر-کولڈ ڈی سی چارجنگ کیبنٹ ہوا کو کولنگ میڈیم کے طور پر استعمال کرتی ہے تاکہ آلات کے اندر پیدا ہونے والی گرمی کو پنکھے، ہیٹ سنکس اور ایئر ڈکٹ جیسے اجزاء کے ذریعے ارد گرد کے ماحول میں منتقل کر سکے۔

 

ایک عام ایئر کولڈ سسٹم میں عام طور پر شامل ہوتا ہے:

 

·کولنگ فین
· ہیٹ سنک
· ہوا کی نالی
· ایئر فلٹر
· درجہ حرارت کا سینسر
· وینٹیلیشن کا ڈھانچہ

 

اس کا بنیادی آپریٹنگ اصول ہے:

 

حرارت کی پیداوار → ہیٹ سنک → زبردستی ہوا کا بہاؤ → حرارت کی کھپت → محیطی ہوا

 

پنکھے بجلی کے ماڈیولز اور ہیٹ سنک کے پار ہوا چلاتے ہیں، سامان سے گرمی باہر لے جاتے ہیں۔

یہ نقطہ نظر ایک نسبتاً پختہ ڈیزائن کو نمایاں کرتا ہے اور یہ درمیانے-پاور ڈی سی چارجنگ آلات اور مناسب ماحولیاتی حالات کے ساتھ ایپلی کیشنز کے لیے انتہائی عملی رہتا ہے۔

 

 

ایک مائع-کولڈ ڈی سی چارجنگ کیبنٹ گرمی کی منتقلی کے ذریعہ کے طور پر ایک کولنٹ کا استعمال کرتی ہے۔

 

ہوا کے مقابلے میں، خاص طور پر ڈیزائن کیے گئے کولنگ لوپ کے ذریعے گردش کرنے والا مائع زیادہ مؤثر طریقے سے آلات کے اندر پیدا ہونے والی حرارت کو ہیٹ ایکسچینجر میں منتقل کر سکتا ہے تاکہ بعد میں ماحول میں پھیل جائے۔

 

ایک عام مائع-ٹھنڈا نظام میں شامل ہوسکتا ہے:

 

· کولنٹ پمپ
· کولنگ پلیٹ
· ہیٹ ایکسچینجر
· ریڈی ایٹر
· کولنٹ ریزروائر
· درجہ حرارت کا سینسر
فلو سینسر
· پریشر مانیٹرنگ سسٹم

 

بنیادی آپریٹنگ عمل کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے:

 

پاور ماڈیول → کولنگ پلیٹ → کولنٹ → ہیٹ ایکسچینجر → ریڈی ایٹر → ہیٹ ڈسپیشن

 

اعلی-پاور چارجنگ سسٹم میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی کو نہ صرف کیبنٹ کے اندر موجود پاور ماڈیولز پر لاگو کیا جا سکتا ہے بلکہ اعلی-موجودہ چارجنگ کیبلز اور کنیکٹرز پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے۔

 

مثال کے طور پر، عوامی طور پر دستیاب صنعت کا ڈیٹا تقسیم شدہ چارجنگ سسٹمز دکھاتا ہے-جس میں 600 کلو واٹ پاور کیبنٹ کو 500 A مائع کے ساتھ جوڑا گیا ہے-کولڈ چارجنگ کیبلز-متحرک طور پر گاڑی کی ڈیمانڈ کی بنیاد پر ایک سے زیادہ گاڑیوں کے بیک وقت چارجنگ کو سپورٹ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے{5}۔

 

 

1. اعلی طاقت کی کثافت کے ڈیزائن کے لیے بہتر موزوں

جیسا کہ DC چارجنگ پاور میں اضافہ ہوتا جا رہا ہے، چارجنگ کیبینٹ کو زیادہ یا زیادہ-کیپیسٹی پاور الیکٹرانکس ماڈیولز کی تنصیب کی ضرورت ہوتی ہے۔

اگر کسی کو صرف مزید پنکھے شامل کرنا اور ہوا کے بہاؤ کو بڑھانا ہے تو، اندرونی ہوا کے بہاؤ کے راستے کے ڈیزائن، گرمی کے سنک کے طول و عرض، شور کی سطح، اور کابینہ کی جگہ کی رکاوٹ جیسے مسائل اہم چیلنج بن جائیں گے۔

 

اس کے برعکس، مائع کولنگ سسٹم کولنگ پلیٹس اور سرکولیشن لوپس کا استعمال کرتے ہیں تاکہ گرمی پیدا کرنے والے اجزاء کے ارد گرد سے براہ راست گرمی نکالیں

 

2. اعلی-موجودہ چارجنگ کی سہولت فراہم کرتا ہے۔

چارجنگ پاور کو آسانی سے اس طرح بیان کیا جا سکتا ہے:

 

P = U × I

 

دوسرے لفظوں میں، دیے گئے وولٹیج کے لیے، چارجنگ پاور کو بڑھانے کے لیے زیادہ کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

تاہم، جیسے جیسے کرنٹ بڑھتا ہے، کنڈکٹرز، کیبلز اور کنیکٹرز میں گرمی کی پیداوار زیادہ واضح ہو جاتی ہے۔

 

 

مندرجہ ذیل خصوصیات والے منصوبوں کے لیے مائع کولنگ سلوشنز کو ترجیح دی جانی چاہیے:

 

1. ہائی وے الٹرا-فاسٹ چارجنگ اسٹیشن

ہائی وے سروس والے علاقوں میں عام طور پر گاڑیوں کے رہنے کے مختصر اوقات کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے توانائی کی تیزی سے بھرپائی کی صلاحیتوں کی زیادہ مانگ پیدا ہوتی ہے۔

جب متعدد گاڑیاں بیک وقت چارج ہوتی ہیں، تو چارجنگ کا سامان طویل مدت تک زیادہ بوجھ کے نیچے کام کر سکتا ہے، جس سے تھرمل مینجمنٹ سسٹم پر زیادہ مطالبات ہوتے ہیں۔

 

2. تجارتی گاڑیاں اور لاجسٹک بیڑے

لاجسٹک گاڑیاں عام طور پر ری چارجنگ کے لیے مخصوص کھڑکیوں کے ساتھ طے شدہ نظام الاوقات پر چلتی ہیں۔

ایسے بحری بیڑوں کے لیے جنہیں فوری ٹرناراؤنڈ اوقات کی ضرورت ہوتی ہے، ہائی-پاور ڈی سی چارجنگ گاڑیوں کے چارجنگ اسٹیشنوں پر گزارے جانے والے وقت کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔

امریکی محکمہ توانائی نے یہ بھی نوٹ کیا ہے کہ DC فاسٹ چارجنگ بعض فلیٹ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے جہاں گاڑیوں کو مختصر اسٹاپس کے دوران ری چارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

3. بسیں اور ہیوی-الیکٹرک گاڑیاں

بسیں، ٹرک، پورٹ گاڑیاں، اور دیگر تجارتی برقی گاڑیاں عام طور پر بڑی بیٹری کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ نتیجتاً، چارجنگ انفراسٹرکچر کو زیادہ پاور آؤٹ پٹ اور طویل مدت تک مسلسل کام کرنے کی صلاحیت کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

اعلی-پاور چارجنگ کے معیارات اور سسٹمز-جیسے MCS-کی ترقی کے ساتھ اعلی-موجودہ چارجنگ ایپلی کیشنز میں مائع کولنگ ٹیکنالوجی کی اہمیت تیزی سے اہمیت اختیار کر گئی ہے۔

 

4. اعلی-استعمال چارجنگ اسٹیشن

اگر چارجنگ اسٹیشن کو دن بھر مسلسل گاڑیوں کی ایک بڑی تعداد کی خدمت کی ضرورت ہوتی ہے، تو آلات کا اصل آپریٹنگ بوجھ عام دفتر یا رہائشی سیٹنگز میں پائے جانے والے بوجھ سے کہیں زیادہ ہو سکتا ہے۔

 

 

چونکہ نئی توانائی والی گاڑیوں کو چارج کرنے کی مانگ میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے، ہائی-پاور چارجنگ سسٹم کئی اہم سمتوں میں تیار ہو رہے ہیں۔

 

1. اعلیٰ طاقت

چارجنگ سسٹم روایتی، کم پاور لیول سے سینکڑوں کلو واٹ یا حتیٰ کہ میگاواٹ (میگاواٹ) رینج کی طرف منتقل ہو رہے ہیں۔

 

2. ہائی پاور ڈینسٹی

اسی کیبنٹ فٹ پرنٹ کے اندر مزید پاور ماڈیولز کو ترتیب دینے سے تھرمل مینجمنٹ اور سٹرکچرل ڈیزائن پر زیادہ مطالبات ہوتے ہیں۔

 

3. ماڈیولرٹی

ماڈیولر پاور کیبینٹ پراجیکٹ کی ضروریات کی بنیاد پر مختلف تعداد میں پاور ماڈیولز کی ترتیب کی اجازت دیتی ہیں، جبکہ دیکھ بھال اور پاور اسکیل ایبلٹی کو بھی سہولت فراہم کرتی ہیں۔

 

4. ذہین پاور ایلوکیشن

مستقبل کے چارجنگ اسٹیشنز ضروری نہیں کہ ہر گاڑی کو مقررہ بجلی فراہم کریں؛ اس کے بجائے، گاڑی کی سٹیٹ آف چارج (SOC)، حقیقی-وقت کی چارجنگ ڈیمانڈز، اور دیگر چارجنگ ٹرمینلز پر بوجھ جیسے عوامل کی بنیاد پر بجلی کو متحرک طور پر مختص کیا جائے گا۔

 

فی الحال، 600 کلو واٹ-کلاس ڈسٹری بیوٹڈ چارجنگ سسٹم پہلے سے ہی متحرک پاور ایلوکیشن پر کام کر رہے ہیں، جس سے متعدد گاڑیوں کو مرکزی پاور کیبنٹ کا اشتراک کرنے کے قابل بنایا جا رہا ہے۔

 

5. مائع کولنگ ٹیکنالوجی کی توسیعی درخواست

زیادہ طاقت اور کرنٹ کی ضرورت سے کارفرما، مائع کولنگ ٹیکنالوجی پاور کیبینٹ سے آگے بڑھے گی تاکہ چارجنگ گنز، کیبلز اور کنیکٹرز جیسے اجزاء پر تیزی سے لاگو کیا جائے۔