Toplotno upravljanje avtomobilskega energetskega sistema je razdeljeno na toplotno upravljanje tradicionalnega energetskega sistema vozil na gorivo in toplotno upravljanje novega energetskega sistema vozil. Trenutno je toplotno upravljanje tradicionalnih energetskih sistemov vozil na gorivo zelo zrelo. Tradicionalna vozila na gorivo poganja motor, zato je toplotno upravljanje motorja v središču tradicionalnega avtomobilskega toplotnega upravljanja. Toplotno upravljanje motorja vključuje predvsem hladilni sistem motorja. Več kot 30 % toplote v avtomobilskem sistemu mora oddati hladilni krog motorja, da se prepreči pregrevanje motorja pri delovanju z veliko obremenitvijo. 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 od 25 do 40 ℃. Zato toplotno upravljanje baterije zahteva tako ohranjanje toplote kot 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. Sledi uvod v sistem toplotnega upravljanja baterije in sistem toplotnega upravljanja elektronskega krmiljenja motorja ter drugih komponent.
Sistem za upravljanje temperature baterije
Sistem toplotnega upravljanja akumulatorja je v glavnem razdeljen na zračno hlajenje, hlajenje s tekočino, hlajenje s fazno spremenljivimi materiali in hlajenje s toplotnimi cevmi, ki temeljijo na različnih hladilnih medijih. Načela in sistemske strukture različnih metod hlajenja se precej razlikujejo.
1) Zračno hlajenje akumulatorja: akumulator in zunanji zrak izvajata konvektivno izmenjavo toplote s pretokom zraka. Zračno hlajenje se običajno deli na naravno hlajenje in prisilno hlajenje. Naravno hlajenje pomeni, da zunanji zrak hladi akumulator med delovanjem avtomobila. Prisilno hlajenje z zrakom pomeni namestitev ventilatorja za prisilno hlajenje ob akumulator. Prednosti zračnega hlajenja so nizki stroški in enostavna komercialna uporaba. Slabosti so nizka učinkovitost odvajanja toplote, veliko razmerje zasedenosti prostora in resne težave s hrupom.PTC grelec zraka)
2) Tekočinsko hlajenje akumulatorja: toploto akumulatorja odvaja tok tekočine. Ker je specifična toplotna kapaciteta tekočine večja od specifične toplotne kapacitete zraka, je hladilni učinek tekočega hlajenja boljši od učinka zračnega hlajenja, hitrost hlajenja pa je tudi hitrejša od hitrosti zračnega hlajenja, porazdelitev temperature po odvajanju toplote akumulatorja pa je relativno enakomerna. Zato se tekoče hlajenje pogosto uporablja tudi komercialno.PTC grelec hladilne tekočine)
3) Hlajenje fazno spremenljivih materialov: Fazno spremenljivi materiali (PhaseChangeMaterial, PCM) vključujejo parafin, hidrirane soli, maščobne kisline itd., ki lahko ob fazni spremembi absorbirajo ali sprostijo veliko količino latentne toplote, medtem ko njihova lastna temperatura ostane nespremenjena. Zato ima PCM veliko zmogljivost shranjevanja toplotne energije brez dodatne porabe energije in se pogosto uporablja pri hlajenju baterij elektronskih izdelkov, kot so mobilni telefoni. Vendar pa je uporaba avtomobilskih baterij še vedno v fazi raziskav. Fazno spremenljivi materiali imajo težavo nizke toplotne prevodnosti, zaradi česar se površina PCM, ki je v stiku z baterijo, tali, medtem ko se drugi deli ne talijo, kar zmanjšuje učinkovitost prenosa toplote sistema in ni primerno za velike baterije. Če bo te težave mogoče rešiti, bo hlajenje s PCM postalo najbolj potencialna razvojna rešitev za toplotno upravljanje vozil z novo energijo.
4) Hlajenje s toplotno cevjo: Toplotna cev je naprava, ki temelji na prenosu toplote s fazno spremembo. Toplotna cev je zaprta posoda ali zaprta cev, napolnjena z nasičenim delovnim medijem/tekočino (voda, etilen glikol ali aceton itd.). En del toplotne cevi je izhlapevalni konec, drugi konec pa kondenzacijski. Ne more le absorbirati toplote akumulatorja, temveč ga tudi ogrevati. Trenutno je to najbolj idealen sistem za upravljanje toplote akumulatorja. Vendar je še vedno v fazi raziskav.
5) Neposredno hlajenje s hladilnim sredstvom: neposredno hlajenje je način uporabe principa hladilnega sredstva R134a in drugih hladilnih sredstev za izhlapevanje in absorpcijo toplote ter namestitev uparjalnika klimatske naprave v akumulatorsko omarico za hitro hlajenje akumulatorske omarice. Neposredni hladilni sistem ima visoko učinkovitost hlajenja in veliko hladilno zmogljivost.
Čas objave: 29. april 2024
