Iako su gorivne ćelije još uvijek uglavnom na gospodarskim vozilima, osobni automobili su samo Toyota Honda Hyundai ima proizvode, ali budući da se članak fokusira na osobne automobile, a drugi modeli za usporedbu također su osobni automobili, pa je ovdje Toyota Mirai kao primjer.
Sustav upravljanja toplinom gorive ćelije ima sljedeće tri glavne točke:
Zahtjevi za disipaciju topline reaktora gorivih ćelija
Reaktor je mjesto reakcije vodik-kisik i stvara toplinu dok proizvodi električnu energiju.Povećanje temperature pomaže u povećanju snage pražnjenja reaktora, ali toplina se ne može skupiti, tako da voda produkta reakcije i rashladno sredstvo reaktora moraju teći zajedno kako bi raspršili toplinu.
Održavanje temperature reaktora može učinkovito kontrolirati izlaznu snagu kako bi se zadovoljile dinamičke potrebe vozača za pogonskim sustavom.Toplina koju stvara energetska elektronika reaktora i motornog pretvarača može se koristiti kao dio topline za grijanje kokpita zimi.
Problem hladnog pokretanja reaktora
Reaktor gorivih ćelija ne može osigurati električnu energiju izravno na niskoj temperaturi, pa ga treba zagrijati vanjskom toplinom prije nego što može ući u normalan način rada.
U ovom trenutku gore spomenuti krug rasipanja topline treba preokrenuti u krug grijanja, a za prebacivanje ovdje može biti potreban regulacijski ventil kruga sličan trosmjernom dvosmjernom ventilu.
Grijanje je moguće izvesti vanjskim putemelektrični PTC grijač, električna energija grijanja iz baterije osigurati.Čini se da postoji i tehnologija koja reaktoru omogućuje stvaranje vlastite topline, tako da je energija generirana reakcijom više u obliku topline tijelu reaktora da se zagrije.
Dodatno hlađenje
Ovaj dio pomalo nalikuje ranije spomenutoj hibridnoj automobilskoj zabavi, kako bi se zadovoljila potreba za snagom reaktora, količina reaktanta kisika također ima određenu potražnju, tako da usis zraka treba biti pod tlakom kako bi se povećala gustoća, čime se povećava maseni protok kisika.Iz tog razloga donosi post-boost hlađenje, koje se može spojiti u seriju u istom rashladnom krugu budući da je temperaturni raspon relativno blizu ostalim komponentama.
Čista električna vozila
Napisano na kraju dana, čista električna vozila danas su najpopularniji igrači na tržištu.Istraživanje i razvoj toplinskog upravljanja električnih vozila provedeno je kod svih velikih proizvođača i dobavljača automobila.Slijede tri glavne točke u kojima se razlikuje od ostalih tipova vozila:
Zabrinutost zimskog raspona
Najviše zasluga za domet pripada gustoći energije baterije, potrošnji električne energije vozila i otporu vjetra, koji nisu aspekti upravljanja toplinom, ali ne toliko zimi.
Kako bi se zadovoljio komfor u kokpitu i hladno pokretanje visokonaponske baterije, sustav upravljanja toplinom troši mnogo električne energije, a značajno smanjenje zimskog dometa već je norma.
Glavni razlog je taj što je proizvodnja topline pogonskog sustava čistog električnog vozila mnogo veća od osjetljivosti motora, baterije i temperature.
Trenutačno uobičajena rješenja kao što su sustav toplinske pumpe, toplina pogonskog sustava i toplina okoliša kroz ciklus kompresora za osiguravanje kabine i baterije, tu je i Weimar EX5 u upotrebidizelski grijači, korištenje dijela topline izgaranja dizelskog goriva za predgrijavanje baterije i kabine (PTC grijači), postoji još jedna tehnologija samozagrijavanja baterije, tako da kada se baterija pokrene s malim udjelom energije kako bi se postiglo zagrijavanje svake jedinice baterije, čime se smanjuje oslanjanje na vanjske krugove izmjene topline.
Vrijeme objave: 20. travnja 2023
