טכנולוגיית ניהול תרמי בכלי רכב חשמליים

1. ראשית נסביר מהי מערכת ניהול תרמי ומהי מערכת ניהול תרמי טובה.

מנקודת מבטו של המשתמש, התפקיד העיקרי של מערכת ניהול התרמיה בעידן הרכבים החשמליים בא לידי ביטוי בחלק אחד מבפנים ובחלק אחר מבחוץ. פנים הרכב נועד לשמור על הטמפרטורה בתוך הרכב חמה בחורף וקרירה בקיץ, כגון חימום המושבים וההגה, או הפעלת המזגן מראש וכו' - בתהליך של כוונון מהיר של טמפרטורת תא הנוסעים, כמה זמן לוקח להגיע לטמפרטורה שצוינה, כמה אנרגיה נצרכת, וכיצד איזון הוא המפתח; מבחוץ, יש לוודא שהסוללה בטמפרטורה המתאימה לעבודה - לא חם מדי, זה יגרום לדליפה תרמית ולשריפה; וגם לא קר מדי, כאשר טמפרטורת הסוללה נמוכה מדי, שחרור האנרגיה ייחסם, וההשפעה על השימוש בפועל היא חיי הסוללה. קילומטראז' יורד משמעותית.

ניהול תרמי יהיה חשוב יותר בחורף, מכיוון שמניעת בריחה תרמית נשקלה במלואה בתכנון הסוללות, אך בחורף, השאלה כיצד להוציא פחות אנרגיה כדי לשמור על הסוללה בטמפרטורת העבודה הטובה ביותר היא מוקד הניהול התרמי.

ניתן לראות שמערכת ניהול התרמי של כלי רכב חשמליים אינה רק מערכת מיזוג האוויר של כלי רכב המונעים בדלק, אלא גם צריכה לבצע איטרציות מעמיקות על בסיס זה, ויש לתאם אותה ולמטב אותה יחד עם הארכיטקטורה החשמלית והאלקטרונית, מערכת ההינע, מערכת הבלמים וכו'. לכן, ישנן דרכים רבות ומומחיות רבה בה.

2. כיצד לבצע ניהול תרמי
שיטה מסורתית: חימום PTC

בתכנון המסורתי, על מנת לספק מקור חום לתא הנוסעים ולסוללה, הרכב החשמלי יצויד ברכיב מקור חום נוסף PTC. PTC מתייחס לתרמיסטור בעל מקדם טמפרטורה חיובי, ההתנגדות והטמפרטורה של חלק זה מתואמים באופן חיובי. במילים אחרות, כאשר טמפרטורת הסביבה יורדת, גם ההתנגדות של ה-PTC תפחת. בדרך זו, כאשר הזרם מופעל במתח קבוע, ההתנגדות קטנה יותר והזרם עולה, והערך הקלורי של האנרגיה עולה בהתאם, מה שגורם לחימום.

ישנן שתי אפשרויות לחימום PTC, חימום מים (תנור קירור PTC) וחימום אוויר (מחמם אוויר PTCההבדל בין השניים הוא שמדיום החימום שונה. חימום אינסטלציה משתמש ב-PTC לחימום נוזל הקירור, ולאחר מכן מחליף חום עם הרדיאטור; חימום אוויר משתמש באוויר קר כדי להחליף חום ישירות עם PTC, ולבסוף נושף אוויר חם.