Toplinsko upravljanje automobilskim energetskim sustavom podijeljeno je na toplinsko upravljanje tradicionalnim sustavom vozila na gorivo i toplinsko upravljanje novim energetskim sustavom vozila. Toplinsko upravljanje tradicionalnim sustavom vozila na gorivo sada je vrlo zrelo. Tradicionalno vozilo na gorivo pokreće motor, pa je toplinsko upravljanje motorom fokus tradicionalnog automobilskog toplinskog upravljanja. Toplinsko upravljanje motorom uglavnom uključuje sustav hlađenja motora. Više od 30% topline u automobilskom sustavu mora se osloboditi iz kruga hlađenja motora kako bi se spriječilo pregrijavanje motora pod velikim opterećenjem. Rashladna tekućina motora koristi se za grijanje kabine.
Elektrana tradicionalnih vozila na gorivo sastoji se od motora i mjenjača, dok se vozila na nova goriva sastoje od baterija, motora i elektroničkih upravljačkih elemenata. Metode upravljanja toplinom ova dva elementa pretrpjele su velike promjene. Baterija vozila na nova goriva ima normalan radni raspon temperature od 25 do 40 ℃. Stoga, upravljanje toplinom baterije zahtijeva i održavanje topline i njezino 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 tijekom upotrebe. Slijedi uvod u sustav upravljanja toplinom baterije i sustav upravljanja toplinom elektroničke kontrole motora i ostalih komponenti.
Sustav za upravljanje toplinom baterije
Sustav toplinskog upravljanja baterijom uglavnom se dijeli na hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, hlađenje materijalima s promjenom faze i hlađenje toplinskim cijevima na temelju različitih rashladnih medija. Principi i strukture sustava različitih metoda hlađenja prilično su različiti.
1) Hlađenje akumulatora zrakom: akumulator i vanjski zrak provode konvektivnu izmjenu topline putem strujanja 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 znači ugradnju ventilatora za prisilno hlađenje na akumulator. Prednosti hlađenja zrakom su niska cijena i jednostavna komercijalna primjena. Nedostaci su niska učinkovitost odvođenja topline, veliki omjer zauzimanja prostora i ozbiljni problemi s bukom.PTC grijač zraka)
2) Hlađenje tekućinom iz baterije: toplina iz baterije 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 iz baterije je relativno ujednačena. Stoga se tekuće hlađenje također široko koristi komercijalno.PTC grijač rashladne tekućine)
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 pohrane toplinske energije bez dodatne potrošnje energije i široko se koristi u hlađenju baterija elektroničkih proizvoda poput mobilnih telefona. Međutim, primjena automobilskih baterija još je uvijek u fazi istraživanja. Materijali za promjenu faze imaju problem niske toplinske vodljivosti, što uzrokuje taljenje površine PCM-a u kontaktu s baterijom, dok se drugi dijelovi ne tope, što smanjuje performanse prijenosa topline sustava i nije prikladno za velike baterije. Ako se ovi problemi mogu riješiti, PCM hlađenje postat će najperspektivnije razvojno rješenje za toplinsko upravljanje vozilima s novom energijom.
4) Hlađenje toplinskom cijevi: Toplinska cijev je uređaj koji se temelji na prijenosu topline faznom promjenom. Toplinska cijev je zatvorena posuda ili zatvorena cijev ispunjena zasićenim radnim medijem/tekućinom (voda, etilen glikol ili aceton itd.). Jedan dio toplinske cijevi je kraj za isparavanje, a drugi kraj je kraj za kondenzaciju. Ne samo da može apsorbirati toplinu baterije, već je i zagrijati. Trenutno je to najidealniji sustav za toplinsko upravljanje baterijom. Međutim, još uvijek je u fazi istraživanja.
5) Izravno hlađenje rashladnim sredstvom: izravno hlađenje je način korištenja principa rashladnog sredstva R134a i drugih rashladnih sredstava za isparavanje i apsorpciju topline te ugradnju isparivača klima uređaja u kutiju za baterije radi brzog hlađenja kutije za baterije. Izravni sustav hlađenja ima visoku učinkovitost hlađenja i veliki rashladni kapacitet.
Vrijeme objave: 29. travnja 2024.
