Tepelné řízení energetického systému automobilu se dělí na tepelné řízení tradičního palivového systému vozidla a tepelné řízení nového energetického systému vozidla. Tepelné řízení tradičního palivového systému vozidla je v současné době velmi vyspělé. Tradiční palivové vozidlo je poháněno motorem, takže tepelné řízení motoru je zaměřeno na tradiční tepelné řízení automobilu. Tepelné řízení motoru zahrnuje především chladicí systém motoru. Více než 30 % tepla v automobilovém systému musí být odvedeno chladicím okruhem motoru, aby se zabránilo přehřátí motoru při provozu s vysokým zatížením. Chladicí kapalina motoru se používá k vytápění kabiny.
Energetická jednotka tradičních palivových vozidel se skládá z motorů a převodovek, zatímco vozidla s novým pohonem se skládají z baterií, motorů a elektronického řízení. Metody tepelného řízení u obou vozidel prošly velkými změnami. Baterie vozidel s novým pohonem má normální provozní teplotní rozsah 25 až 40 °C. Proto tepelné řízení baterie vyžaduje jak její udržování v teple, tak i její odvod. Zároveň by teplota motoru neměla být příliš vysoká. Příliš vysoká teplota motoru ovlivní jeho životnost. Proto je nutné během používání motoru přijmout nezbytná opatření k odvodu tepla. Následuje úvod do systému tepelného řízení baterie a systému tepelného řízení elektronického řízení motoru a dalších komponent.
Systém tepelného řízení baterie
Systém tepelného řízení napájecí baterie se dělí hlavně na chlazení vzduchem, kapalinou, chlazení materiálem s fázovou změnou a chlazení tepelnými trubicemi na základě různých chladicích médií. Principy a systémové struktury různých metod chlazení se značně liší.
1) Chlazení vzduchem akumulátoru: akumulátor a venkovní vzduch provádějí konvekční výměnu tepla prouděním vzduchu. Chlazení vzduchem se obecně dělí na přirozené chlazení a nucené chlazení. Přirozené chlazení spočívá v tom, že venkovní vzduch chladí akumulátor za chodu vozidla. Nucené chlazení vzduchem spočívá v instalaci ventilátoru pro nucené chlazení proti akumulátoru. Výhodami chlazení vzduchem jsou nízké náklady a snadné komerční využití. Nevýhodami jsou nízká účinnost odvodu tepla, velký poměr zabírání prostoru a vážné problémy s hlukem.PTC ohřívač vzduchu)
2) Kapalinové chlazení akumulátoru: teplo z akumulátoru je odváděno prouděním kapaliny. Protože měrná tepelná kapacita kapaliny je větší než u vzduchu, je chladicí účinek kapalinového chlazení lepší než u vzduchového chlazení a rychlost chlazení je také rychlejší než u vzduchového chlazení a rozložení teploty po odvodu tepla z akumulátoru je relativně rovnoměrné. Proto se kapalinové chlazení široce používá i komerčně.Ohřívač chladicí kapaliny PTC)
3) Chlazení materiálů s fázovou změnou: Materiály s fázovou změnou (PhaseChangeMaterial, PCM) zahrnují parafín, hydratované soli, mastné kyseliny atd., které mohou při fázové změně absorbovat nebo uvolňovat velké množství latentního tepla, zatímco jejich vlastní teplota zůstává nezměněna. PCM má proto velkou kapacitu pro ukládání tepelné energie bez dodatečné spotřeby energie a je široce používán při chlazení baterií elektronických výrobků, jako jsou mobilní telefony. Použití automobilových baterií je však stále ve fázi výzkumu. Materiály s fázovou změnou mají problém s nízkou tepelnou vodivostí, která způsobuje tavení povrchu PCM, který je v kontaktu s baterií, zatímco ostatní části se netaví, což snižuje výkon přenosu tepla systému a není vhodné pro velké baterie. Pokud se tyto problémy podaří vyřešit, chlazení PCM se stane nejperspektivnějším vývojovým řešením pro tepelný management vozidel s novými energetickými zdroji.
4) Chlazení tepelnou trubicí: Tepelná trubice je zařízení založené na přenosu tepla fázovou změnou. Tepelná trubice je uzavřená nádoba nebo utěsněná trubka naplněná nasyceným pracovním médiem/kapalinou (voda, ethylenglykol nebo aceton atd.). Jedna část tepelné trubice je odpařovací a druhá část kondenzační. Dokáže nejen absorbovat teplo z baterie, ale také ji ohřívat. V současné době je to nejideálnější systém pro řízení teploty baterie. Stále je však ve fázi výzkumu.
5) Přímé chlazení chladivem: přímé chlazení je způsob, jak využít princip chladiva R134a a dalších chladiv k odpařování a absorpci tepla a instalovat výparník klimatizačního systému do bateriové skříně pro rychlé ochlazení bateriové skříně. Systém přímého chlazení má vysokou chladicí účinnost a velký chladicí výkon.
Čas zveřejnění: 29. dubna 2024
