1. Pregled upravljanja temperature v pilotski kabini (avtomobilska klimatska naprava)
Klimatska naprava je ključ do toplotnega upravljanja avtomobila. Tako voznik kot potniki si želijo udobja v avtomobilu. Pomembna funkcija avtomobilske klimatske naprave je, da v potniški kabini doseže udobno vožnjo z uravnavanjem temperature, vlažnosti in hitrosti vetra v potniški kabini avtomobila ter okolja med vožnjo. Načelo delovanja avtomobilske klimatske naprave je hlajenje ali ogrevanje temperature v avtomobilu s pomočjo termofizikalnega principa absorpcije izhlapevalne toplote in sproščanja kondenzacijske toplote. Ko je zunanja temperatura nizka, se v kabino dovaja ogrevan zrak, da voznik in potniki ne čutijo mraza; ko je zunanja temperatura visoka, se v kabino dovaja nizkotemperaturni zrak, da se voznik in potniki počutijo hladneje. Zato ima avtomobilska klimatska naprava zelo pomembno vlogo pri klimatizaciji avtomobila in udobju potnikov.
1.1 Nov sistem klimatske naprave za vozila z energijo in načelo delovanja
Ker se pogonske naprave vozil na nova goriva in vozil na tradicionalna goriva razlikujejo, kompresor klimatske naprave vozil na gorivo poganja motor, kompresor klimatske naprave vozil na nova goriva pa poganja motor, zato kompresorja klimatske naprave v vozilih na nova goriva ne more poganjati motor. Za stiskanje hladilnega sredstva se uporablja električni kompresor. Osnovno načelo vozil na nova goriva je enako kot pri vozilih na tradicionalna goriva. Za sproščanje toplote uporablja kondenzacijo, za absorpcijo toplote pa izhlapevanje za hlajenje potniške kabine. Edina razlika je v tem, da je kompresor zamenjan z električnim kompresorjem. Trenutno se za stiskanje hladilnega sredstva uporablja predvsem spiralni kompresor.
1) Polprevodniški ogrevalni sistem: Polprevodniški grelec se uporablja za hlajenje in ogrevanje s pomočjo polprevodniških elementov in priključkov. V tem sistemu je termočlen osnovna komponenta za hlajenje in ogrevanje. Dve polprevodniški napravi sta povezani v termočlen, po dovajanju enosmernega toka pa se na vmesniku ustvari toplota in temperaturna razlika, ki ogreje notranjost kabine. Glavna prednost polprevodniškega ogrevanja je, da lahko hitro segreje kabino. Glavna pomanjkljivost je, da polprevodniško ogrevanje porabi veliko električne energije. Za nova energetska vozila, ki morajo prevoziti veliko kilometrov, je njegova pomanjkljivost usodna. Zato ne more izpolniti zahtev novih energijskih vozil za varčevanje z energijo klimatskih naprav. Prav tako je bolj potrebno, da ljudje izvajajo raziskave o metodah ogrevanja polprevodnikov in oblikujejo učinkovito in energetsko varčno metodo ogrevanja polprevodnikov.
2) Pozitivni temperaturni koeficient(PTC) grelnik zrakaGlavna komponenta PTC-ja je termistor, ki ga ogreva električna grelna žica in je naprava, ki neposredno pretvarja električno energijo v toplotno energijo. Sistem ogrevanja zraka PTC spremeni toplozračno jedro tradicionalnega vozila na gorivo v grelnik zraka PTC, pri čemer ventilator poganja zunanji zrak, ki se segreva skozi grelnik PTC, in nato segreti zrak pošlje v notranjost prostora za ogrevanje prostora. Grelnik neposredno porablja električno energijo, zato je poraba energije pri vozilih z novimi energijskimi sredstvi relativno velika, ko je grelec vklopljen.
3) Ogrevanje vode s PTC:PTC grelec hladilne tekočineTako kot ogrevanje zraka s PTC proizvaja toploto s porabo električne energije, vendar sistem za ogrevanje hladilne tekočine najprej segreje hladilno tekočino s PTC, jo segreje na določeno temperaturo in nato hladilno tekočino črpa v jedro toplega zraka. V jedru toplega zraka izmenjuje toploto z okoliškim zrakom, ventilator pa pošlje segret zrak v prostor za ogrevanje kabine. Nato se hladilna voda segreje s PTC in se izmenjuje. Ta ogrevalni sistem je zanesljivejši in varnejši od hlajenja zraka s PTC.
4) Klimatska naprava s toplotno črpalko: Načelo klimatske naprave s toplotno črpalko je enako kot pri tradicionalni avtomobilski klimatski napravi, vendar lahko klimatska naprava s toplotno črpalko pretvori ogrevanje in hlajenje kabine.
2. Pregled toplotnega upravljanja elektroenergetskega sistema
TheBTMSSistem za upravljanje temperature avtomobilskega pogona je razdeljen na toplotno upravljanje tradicionalnega sistema za upravljanje goriva za vozila in toplotno upravljanje sistema za upravljanje energije novega sistema za upravljanje energije. Trenutno je toplotno upravljanje tradicionalnega sistema za upravljanje goriva za vozila zelo zrelo. Tradicionalno vozilo na gorivo poganja motor, zato je toplotno upravljanje motorja v središču tradicionalnega avtomobilskega toplotnega upravljanja. Toplotno upravljanje motorja vključuje predvsem hladilni sistem motorja. Hladilni krog motorja mora oddati več kot 30 % toplote v avtomobilskem sistemu, da se prepreči pregrevanje motorja pri visokih obremenitvah. Hladilna tekočina motorja se uporablja za ogrevanje kabine.
Elektrarna tradicionalnih vozil na gorivo je sestavljena iz motorjev in menjalnikov, medtem ko so vozila na novo energijo sestavljena iz baterij, motorjev in elektronskih krmilnikov. Metode toplotnega upravljanja obeh so se močno spremenile. Normalno delovno temperaturno območje baterije vozil na novo energijo je 25–40 ℃. Zato toplotno upravljanje baterije zahteva tako ohranjanje toplote kot tudi njeno odvajanje. Hkrati temperatura motorja ne sme biti previsoka. Če je temperatura motorja previsoka, bo to vplivalo na njegovo življenjsko dobo. Zato je treba med uporabo motorja sprejeti tudi potrebne ukrepe za odvajanje toplote.
Čas objave: 9. avg. 2024
