ניהול תרמי מקיף של אוטובוס תאי דלק כולל בעיקר: ניהול תרמי של תאי דלק, ניהול תרמי של תאי חשמל, חימום בחורף וקירור בקיץ, ותכנון ניהול תרמי מקיף של האוטובוס המבוסס על ניצול חום פסולת של תאי דלק.
רכיבי הליבה של מערכת ניהול תרמי של תא דלק כוללים בעיקר: 1) משאבת מים: מניעה את זרימת נוזל הקירור. 2) גוף קירור (ליבה + מאוורר): מפחית את טמפרטורת נוזל הקירור ומפזר חום פסולת של תא הדלק. 3) תרמוסטט: שולט בזרימה של נוזל הקירור. 4) חימום חשמלי PTC: מחמם נוזל קירור בטמפרטורה נמוכה ומתחיל לחמם מראש את תא הדלק. 5) יחידת דה-יוניזציה: סופגת יונים בנוזל הקירור כדי להפחית את המוליכות החשמלית. 6) נוזל קירור לתא דלק: המדיום לקירור.
בהתבסס על מאפייני תאי הדלק, למשאבת מים למערכת ניהול תרמי יש את המאפיינים הבאים: גובה לחץ גבוה (ככל שיש יותר תאים, כך דרישת הגובה גבוהה יותר), זרימת נוזל קירור גבוהה (פיזור חום של 30 קילוואט ≥ 75 ליטר/דקה) והספק מתכוונן. לאחר מכן, מהירות המשאבה וההספק מכוילים בהתאם לזרימת נוזל הקירור.
מגמת הפיתוח העתידית של משאבת מים אלקטרונית: תחת ההנחה של עמידה במספר מדדים, צריכת האנרגיה תפחת באופן רציף והאמינות תגדל באופן רציף.
גוף הקירור מורכב מליבת גוף הקירור ומאוורר קירור, וליבת גוף הקירור היא אזור גוף הקירור של היחידה.
מגמת הפיתוח של רדיאטורים: פיתוח רדיאטור מיוחד לתאי דלק, מבחינת שיפור החומרים, נדרש לשיפור הניקיון הפנימי ולהפחתת מידת משקעי היונים.
המדדים העיקריים של מאוורר הקירור הם עוצמת המאוורר ונפח האוויר המרבי. למאוורר דגם 504 נפח אוויר מרבי של 4300 מ"ר/שעה והספק מדורג של 800 וואט; למאוורר דגם 506 נפח אוויר מרבי של 3700 מ"ר/שעה והספק מדורג של 500 וואט. המאוורר הוא בעיקר.
מגמת פיתוח מאווררי קירור: מאווררי קירור יכולים להשתנות לאחר מכן בפלטפורמת המתח, ולהסתגל ישירות למתח של תא הדלק או תא הכוח, ללא ממיר DC/DC, כדי לשפר את היעילות.
חימום חשמלי PTC משמש בעיקר בתהליך הפעלה בטמפרטורה נמוכה של תאי דלק בחורף, לחימום חשמלי PTC יש שני מצבים במערכת ניהול התרמי של תאי דלק, במחזור הקטן ובקו המים המחודש, המחזור הקטן הוא הנפוץ ביותר.
בחורף, כאשר הטמפרטורה נמוכה, החשמל נלקח מתא הכוח כדי לחמם את נוזל הקירור במחזור הקטן ואת צינור מי ההשלמה, ונוזל הקירור החם מחמם את הכור עד שטמפרטורת הכור מגיעה לערך היעד, וניתן להפעיל את תא הדלק ולהפסיק את החימום החשמלי.
חימום חשמלי PTC מחולק למתח נמוך ומתח גבוה בהתאם לפלטפורמת המתח, מתח נמוך הוא בעיקר 24V, שיש להמיר ל-24V באמצעות ממיר DC/DC. הספק חימום חשמלי במתח נמוך מוגבל בעיקר על ידי ממיר DC/DC 24V, נכון לעכשיו, ממיר DC/DC המקסימלי עבור מתח גבוה למתח נמוך 24V הוא רק 6kW. המתח הגבוה הוא בעיקר 450-700V, התואם את המתח של תא החשמל, והספק החימום יכול להיות גדול יחסית, בעיקר בהתאם לנפח החימום.
כיום, מערכת תאי דלק ביתית מופעלת בעיקר על ידי חימום חיצוני, כלומר, חימום על ידי חימום PTC; חברות זרות כמו טויוטה יכולות להפעיל ישירות ללא חימום חיצוני.
כיוון הפיתוח של חימום חשמלי PTC עבור מערכת ניהול תרמי של תאי דלק הוא מזעור, אמינות גבוהה וחימום חשמלי PTC במתח גבוה בטוח.
זמן פרסום: 28 במרץ 2023
