Elektromobilių jėgos agregatų šiluminio valdymo apžvalga

Automobilio energijos sistemos terminis valdymas skirstomas į tradicinės degalų transporto priemonės energijos sistemos terminį valdymą ir naujos energijos transporto priemonės energijos sistemos terminį valdymą. Dabar tradicinės degalų transporto priemonės energijos sistemos terminis valdymas yra labai subrendęs. Tradicinę degalų transporto priemonę varo variklis, todėl variklio terminis valdymas yra tradicinio automobilių šilumos valdymo dėmesio centre. Variklio terminis valdymas daugiausia apima variklio aušinimo sistemą. Daugiau nei 30 % automobilio sistemos šilumos turi būti išskiriama per variklio aušinimo kontūrą, kad variklis neperkaistų esant didelei apkrovai. Variklio aušinimo skystis naudojamas salonui šildyti.

Tradicinių degalų transporto priemonių jėgainę sudaro tradicinių degalų transporto priemonių varikliai ir transmisijos, o naujų degalų transporto priemones sudaro akumuliatoriai, motorai ir elektroniniai valdikliai. Šių dviejų sistemų šilumos valdymo metodai labai pasikeitė. Naujų degalų transporto priemonių akumuliatoriaus įkrovos temperatūra paprastai svyruoja nuo 25 iki 40 ℃. Todėl akumuliatoriaus šilumos valdymui reikia jį ir šildyti, ir išsklaidyti. Tuo pačiu metu variklio temperatūra neturėtų būti per aukšta. Per aukšta variklio temperatūra paveiks jo tarnavimo laiką. Todėl variklis taip pat turi imtis reikiamų šilumos išsklaidymo priemonių naudojimo metu. Toliau pateikiama akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos ir variklio elektroninio valdymo bei kitų komponentų šilumos valdymo sistemos įvadas.

Maitinimo akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema

Akumuliatoriaus šiluminio valdymo sistema daugiausia skirstoma į oro aušinimą, skysčio aušinimą, fazės kaitos medžiagų aušinimą ir šilumos vamzdžių aušinimą, pagrįstą skirtingomis aušinimo terpėmis. Skirtingų aušinimo metodų principai ir sistemos struktūros yra gana skirtingi.

1) Akumuliatoriaus oro aušinimas: akumuliatorių blokas ir išorinis oras vykdo konvekcinius šilumos mainus per oro srautą. Oro aušinimas paprastai skirstomas į natūralų ir priverstinį aušinimą. Natūralus aušinimas yra tada, kai išorinis oras vėsina akumuliatorių bloką, kai automobilis važiuoja. Priverstinis oro aušinimas – tai ventiliatoriaus, skirto priverstiniam aušinimui prie akumuliatoriaus bloko, įrengimas. Oro aušinimo privalumai yra maža kaina ir paprastas komercinis pritaikymas. Trūkumai yra mažas šilumos išsklaidymo efektyvumas, didelis erdvės užimtumo koeficientas ir rimtos triukšmo problemos.PTC oro šildytuvas)

2) Akumuliatoriaus aušinimas skysčiu: akumuliatoriaus šilumą išskiria skysčio srautas. Kadangi skysčio savitoji šiluminė talpa yra didesnė nei oro, skysčio aušinimo efektas yra geresnis nei oro aušinimo, o aušinimo greitis taip pat yra greitesnis nei oro aušinimo, o temperatūros pasiskirstymas po akumuliatoriaus šilumos išsklaidymo yra gana tolygus. Todėl skysčio aušinimas taip pat plačiai naudojamas komerciniais tikslais.PTC aušinimo skysčio šildytuvas)

3) Fazės kaitos medžiagų aušinimas: Fazės kaitos medžiagos (PhaseChangeMaterial, PCM) apima parafiną, hidratuotas druskas, riebalų rūgštis ir kt., kurios fazės kaitos metu gali sugerti arba išskirti didelį kiekį latentinės šilumos, o jų pačių temperatūra išlieka nepakitusi. Todėl PCM turi didelę šiluminės energijos kaupimo talpą be papildomo energijos suvartojimo ir yra plačiai naudojama elektroninių gaminių, tokių kaip mobilieji telefonai, akumuliatorių aušinimui. Tačiau automobilių akumuliatorių taikymas vis dar yra tyrimų stadijoje. Fazės kaitos medžiagos turi mažo šilumos laidumo problemą, dėl kurios su akumuliatoriumi besiliečiantis PCM paviršius išsilydo, o kitos dalys netirpsta, o tai sumažina sistemos šilumos perdavimo charakteristikas ir netinka didelėms galios baterijoms. Jei šias problemas bus galima išspręsti, PCM aušinimas taps potencialiausiu naujų energijos transporto priemonių šilumos valdymo sprendimu.

4) Šilumos vamzdžio aušinimas: Šilumos vamzdis yra įrenginys, pagrįstas fazinio kaitos šilumos perdavimu. Šilumos vamzdis yra sandarus indas arba sandarus vamzdis, pripildytas prisotintos darbinės terpės / skysčio (vandens, etilenglikolio, acetono ir kt.). Viena šilumos vamzdžio dalis yra garinimo galas, o kita – kondensacijos galas. Jis gali ne tik sugerti akumuliatorių bloko šilumą, bet ir jį šildyti. Šiuo metu tai yra idealiausia akumuliatorių šilumos valdymo sistema. Tačiau ji vis dar tiriama.

5) Tiesioginis aušinimas šaltnešiu: tiesioginis aušinimas – tai būdas panaudoti R134a šaltnešio ir kitų šaltnešių principą šilumai išgarinti ir sugerti, o oro kondicionavimo sistemos garintuvą įmontuoti į akumuliatoriaus dėžę, kad akumuliatorių dėžė greitai atvėstų. Tiesioginio aušinimo sistema pasižymi dideliu aušinimo efektyvumu ir didele aušinimo galia.