Termalno upravljanje sistemom napajanja automobila podijeljeno je na termičko upravljanje tradicionalnim sistemom napajanja vozila na gorivo i termičko upravljanje novim sistemom napajanja vozila. Trenutno je termičko upravljanje tradicionalnim sistemom napajanja vozila na gorivo veoma zrelo. Tradicionalno vozilo na gorivo pokreće motor, tako da je termičko upravljanje motorom u fokusu tradicionalnog termičkog upravljanja automobila. Termičko upravljanje motorom uglavnom uključuje sistem hlađenja motora. Više od 30% toplote u sistemu automobila mora se osloboditi putem kruga hlađenja motora kako bi se spriječilo pregrijavanje motora pod velikim opterećenjem. Rashladna tečnost motora koristi se za grijanje kabine.
Elektrana vozila na tradicionalna goriva sastoji se od motora i mjenjača, dok se vozila na nova goriva sastoje od baterija, motora i elektronskih kontrola. Metode upravljanja toplinom ova dva sistema su pretrpjele velike promjene. Baterija vozila na nova goriva ima normalan radni temperaturni raspon od 25 do 40 ℃. Stoga, upravljanje toplinom baterije zahtijeva i održavanje topline i njeno odvođenje. Istovremeno, temperatura motora ne smije biti previsoka. Ako je temperatura motora previsoka, to će utjecati na vijek trajanja motora. Stoga, motor također mora poduzeti potrebne mjere odvođenja topline tokom upotrebe. Slijedi uvod u sistem upravljanja toplinom baterije i sistem upravljanja toplinom elektronske kontrole motora i drugih komponenti.
Sistem za termalno upravljanje baterijom
Sistem termalnog upravljanja baterijom se uglavnom dijeli na hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, hlađenje materijalima za promjenu faze i hlađenje toplinskim cijevima na osnovu različitih rashladnih medija. Principi i sistemske strukture različitih metoda hlađenja su prilično različiti.
1) Hlađenje akumulatora zrakom: akumulator i vanjski zrak provode konvektivnu izmjenu topline putem protoka zraka. Hlađenje zrakom se općenito dijeli na prirodno hlađenje i prisilno hlađenje. Prirodno hlađenje je kada vanjski zrak hladi akumulator dok je automobil u pogonu. Prisilno hlađenje zrakom podrazumijeva ugradnju ventilatora za prisilno hlađenje na akumulator. Prednosti hlađenja zrakom su niska cijena i jednostavna komercijalna primjena. Nedostaci su niska efikasnost odvođenja topline, veliki omjer zauzimanja prostora i ozbiljni problemi s bukom.PTC grijač zraka)
2) Hlađenje baterija tekućinom: toplina baterijskog paketa se odvodi protokom tekućine. Budući da je specifični toplinski kapacitet tekućine veći od kapaciteta zraka, rashladni učinak tekućeg hlađenja je bolji od hlađenja zrakom, a brzina hlađenja je također veća od hlađenja zrakom, a raspodjela temperature nakon odvođenja topline baterijskog paketa je relativno ujednačena. Stoga se tekuće hlađenje također široko koristi komercijalno.PTC grijač rashladne tečnosti)
3) Hlađenje materijala za promjenu faze: Materijali za promjenu faze (PhaseChangeMaterial, PCM) uključuju parafin, hidratizirane soli, masne kiseline itd., koji mogu apsorbirati ili osloboditi veliku količinu latentne topline kada dođe do promjene faze, dok njihova vlastita temperatura ostaje nepromijenjena. Stoga, PCM ima veliki kapacitet skladištenja toplinske energije bez dodatne potrošnje energije i široko se koristi u hlađenju baterija elektroničkih proizvoda poput mobilnih telefona. Međutim, primjena automobilskih baterija je još uvijek u fazi istraživanja. Materijali za promjenu faze imaju problem niske toplinske provodljivosti, što uzrokuje topljenje površine PCM-a u kontaktu s baterijom, dok se drugi dijelovi ne tope, što smanjuje performanse prijenosa topline sistema i nije pogodno za velike baterije. Ako se ovi problemi mogu riješiti, PCM hlađenje će postati najperspektivnije razvojno rješenje za termalno upravljanje vozilima s novom energijom.
4) Hlađenje toplotnom cijevi: Toplotna cijev je uređaj zasnovan na prijenosu topline faznom promjenom. Toplotna cijev je zatvorena posuda ili zatvorena cijev napunjena zasićenim radnim medijem/tečnošću (voda, etilen glikol ili aceton, itd.). Jedan dio toplotne cijevi je kraj za isparavanje, a drugi kraj je kraj za kondenzaciju. Ona ne samo da može apsorbirati toplinu baterijskog paketa, već i zagrijavati baterijski paket. Trenutno je to najidealniji sistem za termičko upravljanje baterijama. Međutim, još uvijek je u fazi istraživanja.
5) Direktno hlađenje rashladnim sredstvom: direktno hlađenje je način korištenja principa rashladnog sredstva R134a i drugih rashladnih sredstava za isparavanje i apsorpciju toplote, te ugradnju isparivača klima uređaja u kutiju za baterije radi brzog hlađenja kutije za baterije. Sistem direktnog hlađenja ima visoku efikasnost hlađenja i veliki kapacitet hlađenja.
Vrijeme objave: 29. april 2024.
