Naujų energijos šaltinių transporto priemonių svarba, palyginti su tradicinėmis transporto priemonėmis, daugiausia atsispindi šiuose aspektuose: pirma, užkirsti kelią naujų energijos šaltinių transporto priemonių šiluminiam išsiveržimui. Šiluminio išsiveržimo priežastys apima mechanines ir elektrines priežastis (akumuliatoriaus susidūrimo išstūmimas, akupunktūra ir kt.) ir elektrochemines priežastis (akumuliatoriaus perkrova ir per didelis išsikrovimas, greitas įkrovimas, įkrovimas žemoje temperatūroje, savaiminis vidinis trumpasis jungimas ir kt.). Šiluminis išsiveržimas gali sukelti akumuliatoriaus užsidegimą ar net sprogimą, keliant grėsmę keleivių saugumui. Antra, optimali akumuliatoriaus darbo temperatūra yra 10–30 °C. Tikslus akumuliatoriaus šiluminis valdymas gali užtikrinti akumuliatoriaus tarnavimo laiką ir pailginti naujų energijos šaltinių transporto priemonių akumuliatoriaus veikimo laiką. Trečia, palyginti su degalų šaltiniu varomomis transporto priemonėmis, naujos energijos šaltinių transporto priemonės neturi oro kondicionavimo kompresorių maitinimo šaltinio ir negali pasikliauti variklio šilumos pertekliumi, kad šildytų saloną, o gali tik varyti elektros energiją šilumai reguliuoti, o tai labai sumažins pačios naujos energijos šaltinių transporto priemonės važiavimo atstumą. Todėl naujų energijos šaltinių transporto priemonių šiluminis valdymas tapo raktu į naujų energijos šaltinių transporto priemonių apribojimų sprendimą.
Naujų energijos šaltinių transporto priemonių šilumos valdymo poreikis yra gerokai didesnis nei tradicinių degalų šaltinių transporto priemonių. Automobilių šilumos valdymo tikslas – kontroliuoti visos transporto priemonės ir aplinkos šilumą, palaikyti kiekvieno komponento veikimą optimaliame temperatūros diapazone ir tuo pačiu metu užtikrinti automobilio saugumą bei vairavimo komfortą. Naujų energijos šaltinių transporto priemonių šilumos valdymo sistema daugiausia apima oro kondicionavimo sistemą, akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemą (HVCH), variklio elektroninio valdymo mazgo sistema. Palyginti su tradiciniais automobiliais, naujų energijos transporto priemonių šilumos valdymas papildytas akumuliatorių ir variklio elektroninio valdymo šilumos valdymo moduliais. Tradicinis automobilių šilumos valdymas daugiausia apima variklio ir pavarų dėžės aušinimą bei oro kondicionavimo sistemos šilumos valdymą. Degalais varomose transporto priemonėse naudojamas oro kondicionavimo šaltnešis, kuris užtikrina salono aušinimą, salonas šildomas variklio šiluma, o variklis ir pavarų dėžė vėsinami skysčio arba oro aušinimu. Palyginti su tradicinėmis transporto priemonėmis, pagrindinis naujų energijos transporto priemonių pokytis yra energijos šaltinis. Naujos energijos transporto priemonės neturi variklių, kurie tiektų šilumą, o oro kondicionavimo šildymas realizuojamas naudojant PTC arba šilumos siurblį. Naujos energijos transporto priemonės turi papildomus aušinimo reikalavimus akumuliatoriams ir variklio elektroninėms valdymo sistemoms, todėl naujų energijos transporto priemonių šilumos valdymas yra sudėtingesnis nei tradicinių degalų transporto priemonių.
Naujų energijos transporto priemonių šiluminio valdymo sudėtingumas lėmė vienos transporto priemonės, kurioje įdiegta šiluminio valdymo sistema, vertės padidėjimą. Vienos transporto priemonės, kurioje įdiegta šiluminio valdymo sistema, vertė yra 2–3 kartus didesnė nei tradicinio automobilio. Palyginti su tradiciniais automobiliais, naujų energijos transporto priemonių vertės padidėjimas daugiausia gaunamas dėl akumuliatorinio skysčio aušinimo, šilumos siurblių oro kondicionierių,PTC aušinimo skysčio šildytuvaiir kt.
Skysčio aušinimas pakeitė oro aušinimą kaip pagrindinę temperatūros reguliavimo technologiją, o tikimasi, kad tiesioginis aušinimas pasieks technologinių proveržių.
Keturi dažniausiai pasitaikantys akumuliatorių šilumos valdymo metodai yra oro aušinimas, skysčio aušinimas, fazinio kaitos medžiagų aušinimas ir tiesioginis aušinimas. Oro aušinimo technologija dažniausiai buvo naudojama ankstyvuosiuose modeliuose, o skysčio aušinimo technologija palaipsniui tapo pagrindine dėl vienodo skysčio aušinimo. Dėl didelės kainos skysčio aušinimo technologija dažniausiai naudojama aukščiausios klasės modeliuose, o ateityje tikimasi, kad ji taps prieinamesnė ir žemesnės klasės modeliuose.
Oro aušinimas (PTC oro šildytuvas) yra aušinimo būdas, kai oras naudojamas kaip šilumos perdavimo terpė, ir oras tiesiogiai pašalina akumuliatoriaus šilumą per ištraukiamąjį ventiliatorių. Oro aušinimui būtina kuo labiau padidinti atstumą tarp radiatorių ir akumuliatorių radiatorių, taip pat galima naudoti nuoseklius arba lygiagrečius kanalus. Kadangi lygiagretusis jungimas gali užtikrinti tolygų šilumos išsklaidymą, dauguma dabartinių oru aušinamų sistemų naudoja lygiagretų jungimą.
Skysčio aušinimo technologija naudoja skysčio konvekcinį šilumos mainą, kad pašalintų akumuliatoriaus generuojamą šilumą ir sumažintų akumuliatoriaus temperatūrą. Skystoji terpė pasižymi dideliu šilumos perdavimo koeficientu, didele šilumos talpa ir greitu aušinimo greičiu, o tai daro didelę įtaką maksimalios temperatūros mažinimui ir akumuliatoriaus bloko temperatūros lauko nuoseklumo gerinimui. Tuo pačiu metu šilumos valdymo sistemos tūris yra santykinai mažas. Terminio išbėgimo pirmtakų atveju skysčio aušinimo sprendimas gali pasikliauti dideliu aušinimo terpės srautu, kad priverstų akumuliatorių bloką išsklaidyti šilumą ir užtikrinti šilumos perskirstymą tarp akumuliatoriaus modulių, o tai gali greitai slopinti nuolatinį terminio išbėgimo blogėjimą ir sumažinti išbėgimo riziką. Skysčio aušinimo sistemos forma yra lankstesnė: akumuliatoriaus elementai arba moduliai gali būti panardinami į skystį, tarp akumuliatoriaus modulių taip pat gali būti įrengti aušinimo kanalai arba akumuliatoriaus apačioje gali būti naudojama aušinimo plokštė. Skysčio aušinimo metodui keliami aukšti sistemos sandarumo reikalavimai. Fazės kaitos medžiagos aušinimas reiškia medžiagos būsenos keitimo ir latentinės šilumos suteikimo medžiagai procesą, nekeičiant temperatūros ir fizinių savybių. Šio proceso metu sugeriamas arba išskiriamas didelis kiekis latentinės šilumos, kad akumuliatorius atvėstų. Tačiau po visiško fazės keitimo medžiagos fazės pasikeitimo akumuliatoriaus šilumos negalima efektyviai pašalinti.
Tiesioginio aušinimo (tiesioginio aušinimo šaltnešiu) metodas naudoja šaltnešių (R134a ir kt.) latentinės garavimo šilumos principą, kad būtų sukurta oro kondicionavimo sistema transporto priemonėje arba akumuliatorių sistemoje, o oro kondicionavimo sistemos garintuvas įrengiamas akumuliatorių sistemoje, o garintuve esantis šaltnešis išgaruoja ir greitai bei efektyviai pašalina akumuliatorių sistemos šilumą, kad būtų visiškai aušinamas akumuliatorių sistema.
Įrašo laikas: 2024 m. birželio 25 d.
