چگونه می توان زیر سیستم های مختلف مدیریت حرارتی را برای وسایل نقلیه انرژی جدید تجزیه و تحلیل کرد؟

مدیریت حرارتی وسایل نقلیه انرژی جدید عمدتاً شامل تنظیم دمای باتری، موتور، کنترل الکترونیکی و محفظه سرنشین است تا اطمینان حاصل شود که آنها در مناسب ترین دما کار می کنند. به دلیل کمبود منابع گرمای موتور، وسایل نقلیه با انرژی جدید به طور کلی به وسایل گرمایشی اضافی برای تکمیل گرمای سیستم نیاز دارند. دستگاه های گرمایشی رایج شامل بخاری های PTC، بخاری های دیزلی و تهویه مطبوع پمپ حرارتی هستند.

تحت روند الکتریکی سازی، سیستم مدیریت حرارتی کل خودرو دستخوش تغییرات قابل توجهی شده است. وسایل نقلیه انرژی جدید بدون موتورهای حرارتی به دستگاه های تولید گرمای اضافی برای حفظ عملکرد کارآمد کل سیستم نیاز دارند. حساسیت بالای باتری ها به دما باعث می شود که پیچیدگی و نیازهای پالایشی برای مدیریت حرارتی وسایل نقلیه انرژی جدید به طور مداوم افزایش یابد.

معماری مدیریت حرارتی خودرو انرژی جدید سیستم مدیریت حرارتی خودرو انرژی جدید را می توان به مدیریت حرارتی سیستم باتری، مدیریت حرارتی سیستم تهویه مطبوع و مدیریت حرارتی سیستم کنترل الکترونیکی موتور تقسیم کرد. سیستم باتری مدیریت حرارتی و سیستم تهویه مطبوع مدیریت حرارتی شامل سرمایش و گرمایش دو عملکرد عمده، مدیریت حرارتی موتور سیستم کنترل الکترونیکی عمدتا خنک کننده است.

مدیریت حرارتی سیستم باتری خودرو انرژی جدید
خنک کننده هوا:

• استفاده از هوای با دمای پایین به عنوان واسطه، استفاده از همرفت گرما برای کاهش دمای باتری، تقسیم به خنک کننده طبیعی و خنک کننده هوای اجباری
• ساختار ساده، کم هزینه، اثر متقاطع
• به طور عمده در مدل های ارزان قیمت استفاده می شود

خنک کننده مایع:

• استفاده از خنک کننده به عنوان واسطه، همراه با چرخه تبرید، برای از بین بردن گرمای اضافی از باتری
• اثر خوب، حرارت یکنواخت، هزینه بالا
• این عمدتا برای مدل های متوسط ​​​​تا سطح بالا و بالاتر از سطح A و مسیر اصلی فناوری فعلی استفاده می شود.

خنک کننده مستقیم مبرد

• مدیریت حرارتی یکپارچه مبتنی بر خنک‌کننده مایع، اتلاف گرمای باتری را با سیستم تهویه مطبوع ترکیب می‌کند تا گرمای باتری را از بین ببرد: مبردهای معمول مورد استفاده R134a و دی اکسید کربن هستند.
• نرم افزار یکپارچه سازی سیستم به دقت کنترل بالایی نیاز دارد
• موانع فنی بالا، در حال حاضر فقط در تعداد کمی از مدل ها استفاده می شود.

دو روش گرم کردن باتری

گرمایش خارجی

• باتری از طریق مواد PTC یا فیلم گرمایشی و غیره از خارج گرم می شود.

• ساختار پیچیده، گرمایش ناهموار، راندمان گرمایش پایین و مصرف انرژی بالا

 

خود گرمایش سلولی

• تولید گرما از طریق امپدانس داخلی باتری یا اتصال کوتاه جزئی سکته مغزی

• راندمان گرمایش بالاتر، گرمایش یکنواخت تر، مصرف انرژی کمتر

در حال حاضر، اکثر برندهای رایج سیستم‌های عایق باتری از گرمایش فعال باتری مایع خنک‌شده برای دستیابی به دمای کاری مناسب با گرم کردن مایع خنک‌کننده چیده شده در سیستم باتری قدرت استفاده می‌کنند.

مدیریت حرارتی سیستم کنترل الکتریکی برای موتورهای خودروهای انرژی جدید
موتور و اجزای کنترل الکترونیکی وسایل نقلیه الکتریکی نیاز به اتلاف گرمای بالایی در حین کار دارند و معمولاً برای اطمینان از اینکه خودرو در محدوده دمای کارکرد ایمن قرار دارد نیاز به خنک کننده فعال دارند. سیستم خنک کننده کنترل الکتریکی موتور مشابه سیستم خنک کننده موتور بوده و اجزای اصلی آن شامل پمپ آب برقی، رادیاتور، فن خنک کننده، کتری انبساط و خط لوله می باشد.

مدیریت حرارتی سیستم های تهویه مطبوع برای وسایل نقلیه با انرژی جدید
مرحله تبرید وسایل نقلیه انرژی نو تفاوت قابل توجهی با وسایل نقلیه سنتی ندارد. در مرحله گرمایش، به دلیل عدم وجود منبع حرارت موتور، اغلب به مکانیسم های گرمایش اضافی برای تولید گرما برای تکمیل گرمای سیستم نیاز است. عناصر گرمایش PTC به دلیل اثر حرارتی قابل توجه، مقاومت در برابر فشار بالا و ویژگی های ایمنی غیر احتراق، اغلب اولین انتخاب برای بخاری ها هستند. چند مدل مجهز به فناوری پمپ حرارتی پیشرفته تری هستند.

بخاری برقی PTC
راه حل گرمایش PTC با هزینه کم، ساختار ساده و عملکرد پایدار به یک راه حل گرمایشی تبدیل شده است که معمولاً در صنعت خودروهای انرژی جدید استفاده می شود. با توجه به روش های مختلف کار، بخاری های PTC را می توان به دو دسته هوا گرم و آب گرم تقسیم کرد.

 

• بخاری هوای PTC مستقیماً هوای جریان یافته از سطح بخاری را گرم می کند و سپس آن را از طریق دمنده به داخل خودرو می دمد تا به اثر هوای گرم دست یابد.
• هزینه کم، گرمایش سریع و دما بالا است، اما هوای گرم بسیار خشک و راحتی کم است.
• PTC ولتاژ بالا مستقیماً وارد محفظه مسافر می شود که خطرات ایمنی خاصی را به همراه دارد

• بخاری خنک کننده PTC از یک آبگرمکن برای گرم کردن غیر مستقیم هوا استفاده می کند. بخاری ابتدا آب را گرم می کند و آب گرم برای تبادل گرما با هوای سرد به داخل هسته هوای گرم جریان می یابد و هوای سرد گرم شده به داخل محفظه مسافر فرستاده می شود.
• اتلاف حرارت کم است و یک راه حل گرمایشی نسبتا بالغ و ایمن است
• به طور گسترده در وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود