Čeprav so gorivne celice še vedno večinoma na gospodarskih vozilih, so osebni avtomobili samo Toyota, Honda Hyundai ima izdelke, ker pa se članek osredotoča na osebna vozila in so drugi primerjalni modeli prav tako osebni avtomobili, je tukaj Toyota Mirai kot primer.
Sistem toplotnega upravljanja gorivnih celic vključuje naslednje tri glavne točke:
Zahteve glede odvajanja toplote reaktorja gorivnih celic
Reaktor je mesto reakcije vodik-kisik in ustvarja toploto, medtem ko proizvaja elektriko.Povišanje temperature pomaga povečati izpustno moč reaktorja, vendar toplote ni mogoče zbrati, zato morata produkt reakcije voda in hladilno sredstvo reaktorja teči skupaj, da odvajata toploto.
In vzdrževanje temperature reaktorja lahko učinkovito nadzira izhodno moč, da zadosti voznikovim dinamičnim potrebam po pogonskem sistemu.Toplota, ki jo ustvari močnostna elektronika reaktorja in motorni pretvornik, se lahko pozimi uporablja kot del toplote za ogrevanje pilotske kabine.
Problem hladnega zagona reaktorja
Reaktor gorivnih celic ne more zagotavljati električne energije neposredno pri nizki temperaturi, zato ga je treba segreti z zunanjo toploto, preden lahko preide v običajni način delovanja.
Na tej točki je treba zgoraj omenjeno vezje za odvajanje toplote obrniti v ogrevalni krog, za preklop pa bo morda potreben regulacijski ventil tokokroga, podoben tripotnemu dvosmernemu ventilu.
Ogrevanje je možno na zunanji načinelektrični PTC grelec, električna energija za ogrevanje iz baterije zagotoviti.Zdi se, da obstaja tudi tehnologija, ki reaktorju omogoča, da ustvari lastno toploto, tako da je energija, ki nastane pri reakciji, bolj v obliki toplote, ki jo telo reaktorja segreje.
Pospeševalno hlajenje
Ta del je nekoliko podoben skupini hibridnih avtomobilov, omenjeni prej, da bi zadostili povpraševanju po moči reaktorja, ima tudi količina reaktanta kisika določeno povpraševanje, zato mora biti dovod zraka pod pritiskom, da se poveča gostota in s tem poveča masni pretok kisika.Iz tega razloga prinaša post-boost hlajenje, ki ga je mogoče zaporedno povezati v isti hladilni tokokrog, saj je temperaturno območje relativno blizu ostalim komponentam.
Čista električna vozila
Zapisano na koncu dneva so čisto električna vozila danes najbolj priljubljeni igralci na trgu.Raziskave in razvoj toplotnega upravljanja električnih vozil so izvajali vsi večji proizvajalci in dobavitelji avtomobilov.V naslednjih treh glavnih točkah se razlikuje od drugih vrst vozil:
Zaskrbljenost zaradi zimskega območja
Največ zaslug za doseg ima gostota energije baterije, poraba električne energije vozila in odpornost proti vetru, ki niso vidiki toplotnega upravljanja, vendar ne toliko pozimi.
Da bi zadovoljili udobje v pilotski kabini in hladen zagon visokonapetostne baterije, sistem za upravljanje toplote porabi veliko električne energije, znatno zmanjšanje zimskega dosega pa je že običajno.
Glavni razlog je, da je proizvodnja toplote pogonskega sistema čisto električnega vozila veliko bolj občutljiva kot motor, baterija in temperatura.
Trenutno običajne rešitve, kot so sistem toplotne črpalke, toplota pogonskega sistema in okoljska toplota prek kompresorskega cikla za zagotavljanje kabine in baterije, obstaja tudi Weimar EX5 v uporabidizelski grelci, uporaba dela toplote iz zgorevanja dizelskega goriva za zagotovitev predgretja akumulatorja in kabine (PTC grelci), obstaja še ena tehnologija samosegrevanja baterije, tako da se ob zagonu baterije z majhnim deležem energije doseže segrevanje vsake baterijske enote, s čimer se zmanjša odvisnost od zunanjih krogov za izmenjavo toplote.
Čas objave: 20. aprila 2023
