סקירה כללית של ניהול תרמי במערכות הנעה לרכב חשמלי

הניהול התרמי של מערכת הכוח לרכב מחולק לניהול התרמי של מערכת הכוח המסורתית של רכב הדלק ולניהול התרמי של מערכת החשמל החדשה של רכבי האנרגיה.כעת הניהול התרמי של מערכת הכוח המסורתית של רכבי הדלק בוגר מאוד.רכב הדלק המסורתי מופעל על ידי המנוע, כך שהניהול התרמי של המנוע הוא המוקד של הניהול התרמי המסורתי של הרכב.הניהול התרמי של המנוע כולל בעיקר את מערכת הקירור של המנוע.יותר מ-30% מהחום במערכת המכונית צריך להשתחרר על ידי מעגל קירור המנוע כדי למנוע מהמנוע להתחמם יתר על המידה בפעולת עומס גבוה.נוזל הקירור של המנוע משמש לחימום תא הנוסעים.

תחנת הכוח של רכבי דלק מסורתיים מורכבת ממנועים ותיבת הילוכים של רכבי דלק מסורתיים, בעוד שרכבי אנרגיה חדשים מורכבים מסוללות, מנועים ובקרות אלקטרוניות.שיטות הניהול התרמי של השניים עברו שינויים גדולים.סוללת החשמל של רכבי אנרגיה חדשים טווח טמפרטורת העבודה הרגיל הוא 25 ~ 40℃.לכן, ניהול תרמי של הסוללה מצריך גם שמירה על חום וגם פיזור.יחד עם זאת, הטמפרטורה של המנוע לא צריכה להיות גבוהה מדי.אם הטמפרטורה של המנוע גבוהה מדי, זה ישפיע על חיי השירות של המנוע.לכן, המנוע גם צריך לנקוט באמצעי פיזור חום הדרושים במהלך השימוש.להלן מבוא למערכת הניהול התרמית של הסוללה ולמערכת הניהול התרמית של הבקרה האלקטרונית של המנוע ורכיבים נוספים.

מערכת ניהול תרמית של סוללת חשמל

מערכת הניהול התרמית של סוללת החשמל מחולקת בעיקר לקירור אוויר, קירור נוזלי, קירור חומר שינוי פאזה וקירור צינור חום על בסיס אמצעי קירור שונים.העקרונות ומבני המערכת של שיטות קירור שונות שונות בתכלית.

1) קירור אוויר של הסוללה: ערכת הסוללות והאוויר החיצוני מוליכים חילופי חום הסעה דרך זרימת האוויר.קירור אוויר מחולק בדרך כלל לקירור טבעי וקירור מאולץ.קירור טבעי הוא כאשר האוויר החיצוני מקרר את ערכת הסוללות כאשר המכונית פועלת.קירור אוויר מאולץ הוא התקנת מאוורר לקירור מאולץ כנגד ערכת הסוללות.היתרונות של קירור אוויר הם עלות נמוכה ויישום מסחרי קל.החסרונות הם יעילות פיזור חום נמוכה, יחס תפוסת שטח גדול ובעיות רעש חמורות.(מחמם אוויר PTC)

2) קירור נוזלי סוללה כוח: החום של ערכת הסוללות נלקח על ידי זרימת הנוזל.מאחר ויכולת החום הספציפית של נוזל גדולה מזו של אוויר, אפקט הקירור של קירור נוזל טוב יותר מזה של קירור אוויר, ומהירות הקירור גם מהירה מזו של קירור אוויר, ופיזור הטמפרטורה לאחר פיזור החום של ערכת הסוללה אחידה יחסית.לכן, קירור נוזלי נמצא בשימוש נרחב גם מסחרית.(מחמם נוזל קירור PTC)

3) קירור חומרים לשינוי פאזה: חומרים לשינוי פאזה (PhaseChangeMaterial, PCM) כוללים פרפין, מלחים hydrated, חומצות שומן וכו', שיכולים לספוג או לשחרר כמות גדולה של חום סמוי כאשר מתרחש שינוי פאזה, בעוד הטמפרטורה שלהם נשארת ללא שינוי.לכן, ל-PCM קיבולת אחסון אנרגיה תרמית גדולה ללא צריכת אנרגיה נוספת, והוא נמצא בשימוש נרחב בקירור סוללות של מוצרים אלקטרוניים כגון טלפונים ניידים.עם זאת, היישום של סוללות כוח לרכב הוא עדיין במצב המחקר.לחומרים לשינוי שלב יש בעיה של מוליכות תרמית נמוכה, הגורמת למשטח ה-PCM במגע עם הסוללה להימס, בעוד שחלקים אחרים אינם נמסים, מה שמפחית את ביצועי העברת החום של המערכת ואינו מתאים להספק בגודל גדול. סוללות.אם ניתן לפתור את הבעיות הללו, קירור PCM יהפוך לפתרון הפיתוח הפוטנציאלי ביותר לניהול תרמי של רכבי אנרגיה חדשים.

4) קירור צינור חום: צינור חום הוא מכשיר המבוסס על העברת חום בשינוי פאזה.צינור חום הוא מיכל אטום או צינור אטום מלא במדיום/נוזל עבודה רווי (מים, אתילן גליקול או אצטון וכו').חלק אחד של צינור החום הוא קצה האידוי, והקצה השני הוא קצה העיבוי.זה לא רק יכול לספוג את החום של ערכת הסוללות אלא גם לחמם את ערכת הסוללות.זוהי כרגע מערכת הניהול התרמית של סוללת הכוח האידיאלית ביותר.עם זאת, זה עדיין במחקר.

5) קירור ישיר: קירור ישיר הוא דרך להשתמש בעיקרון של קירור R134a וחומרי קירור אחרים לאידוי ולספוג חום, ולהתקין את המאייד של מערכת המיזוג בקופסת המצברים כדי לקרר במהירות את קופסת המצברים.למערכת הקירור הישיר יעילות קירור גבוהה ויכולת קירור גדולה.