Tepelné řízení palivových článků vozidla

Palivový článek je sice stále hlavně na užitkových vozech, osobní auta jsou pouze Toyota Honda produkty Hyundai, ale protože se článek zaměřuje na osobní vozy a ostatní srovnávací modely jsou také osobní vozy, tak zde je jako příklad Toyota Mirai.

Systém řízení teploty palivových článků se vyznačuje následujícími třemi hlavními body:

Požadavky na odvod tepla reaktoru palivových článků
Reaktor je místem reakce vodík-kyslík a při výrobě elektřiny generuje teplo.Zvýšení teploty pomáhá zvýšit výstupní výkon reaktoru, ale teplo se nemůže shromažďovat, takže reakční produkt voda a chladivo reaktoru musí proudit společně, aby se teplo rozptýlilo.

A udržováním teploty reaktoru lze účinně řídit výstupní výkon tak, aby vyhovoval dynamickým potřebám řidiče na hnací systém.Teplo generované výkonovou elektronikou reaktoru a měničem motoru lze v zimě využít jako část tepla pro vytápění kokpitu.

Problém studeného startu reaktoru
Reaktor s palivovými články nemůže dodávat elektřinu přímo při nízké teplotě, takže je třeba jej zahřát externím teplem, než přejde do normálního provozního režimu.

V tomto okamžiku je potřeba výše zmíněný okruh odvodu tepla obrátit na topný okruh a spínání zde může vyžadovat regulační ventil okruhu podobný třícestnému dvoucestnému ventilu.

Vytápění lze provést externímelektrický PTC ohřívač, elektrický ohřev energie z baterie poskytovat.Zdá se, že existuje i technologie, která umožňuje reaktoru generovat vlastní teplo, takže energie generovaná reakcí je spíše ve formě tepla do těla reaktoru k zahřátí.

Booster chlazení
Tato část je trochu jako dříve zmíněná hybridní automobilová párty, aby se pokryla spotřeba energie reaktoru, množství reaktantového kyslíku má také určitou potřebu, takže přívod vzduchu musí být natlakován, aby se zvýšila hustota, čímž se zvýší hmotnostní tok kyslíku.Z tohoto důvodu přináší post-boost chlazení, které lze zapojit do série ve stejném chladicím okruhu, protože teplotní rozsah je relativně blízký ostatním komponentům.

Čistě elektrická vozidla
Napsáno na konci dne čistě elektrická vozidla jsou dnes nejoblíbenějšími hráči na trhu.Výzkum a vývoj v oblasti tepelného managementu elektromobilů probíhají u všech hlavních výrobců a dodavatelů automobilů.Následují tři hlavní body, kde se liší od ostatních typů vozidel:

Obavy ze zimního rozsahu
Většina zásluh za dojezd připadá na hustotu energie baterie, elektrickou spotřebu vozidla a odolnost proti větru, což jsou aspekty netepelného řízení, ale v zimě tolik ne.

Aby byl zajištěn komfort v kokpitu a studený start vysokonapěťové baterie, spotřebovává systém tepelného managementu mnoho elektrické energie a výrazné snížení zimního dojezdu je již normou.

Hlavním důvodem je, že systém pohonu čistě elektrického vozidla vytváří teplo mnohem více než motor, baterie a teplota.

V současné době běžná řešení, jako je systém tepelného čerpadla, teplo hnacího systému a teplo okolního prostředí prostřednictvím kompresorového cyklu zajišťujícího kabinu a baterii, existuje také Weimar EX5 v použitínaftové ohřívače, využití části spalovacího tepla nafty k zajištění předehřívání baterie a kabiny (PTC ohřívače), je tu další technologie samozahřívání baterie, takže když je baterie nastartována s malou částí energie, aby se dosáhlo zahřátí každé bateriové jednotky, čímž se snižuje závislost na externích obvodech výměny tepla.