راه حل های فنی معمولی برای مدیریت حرارتی
خودروهای انرژی نو
عملکرد اصلی مدیریت حرارتی خودرو، فراهم کردن یک محیط دمایی مناسب برای مسافران کابین و فعال کردن اجزای مختلف خودرو در محدوده دمایی مناسب است. مدیریت حرارتی خودرو به معنای وسیع شامل مدیریت سیستمهای تهویه مطبوع و سایر تجهیزات گرمایشی روی خودرو میشود، در حالی که مدیریت حرارتی در معنای محدود تنها به دومی اشاره دارد.
سیستم مدیریت حرارتی وسایل نقلیه انرژی جدید پیچیده تر از وسایل نقلیه سنتی است. سیستم مدیریت حرارتی سنتی خودرو عمدتاً شامل دو بخش است: سیستم خنک کننده موتور و سیستم تهویه مطبوع خودرو. وسایل نقلیه جدید انرژی نه تنها شامل سیستم های تهویه مطبوع خودروهای سنتی می شوند (خودروهای هیبریدی پلاگین شامل سیستم های خنک کننده موتور نیز می شوند)، بلکه نیازهای خنک کننده جدیدی را برای باتری ها، موتورها و غیره اضافه می کنند.
از نظر الزامات مدیریت حرارتی، سیستمهای مدیریت حرارتی خودروهای انرژی جدید عمدتاً شامل محیط بسته باتری، دستگاههای الکترونیکی قدرت، خنککننده موتور، تهویه مطبوع خودرو و غیره است. مهمترین آنها سیستم تهویه مطبوع و سیستم مدیریت حرارتی باتری است.
در مقایسه با خودروهای سوخت سنتی که توجه بیشتری به مدیریت حرارتی موتور دارند، سیستم مدیریت حرارتی خودروهای انرژی جدید باید رابطه بین گرما، نیرومحرکه و وسیله نقلیه را از منظر یکپارچگی سیستمی و کلی در نظر گرفته و از ابزارهای جامع استفاده کند. کنترل و بهینه سازی انتقال حرارت سیستم.
سیستم تهویه مطبوع خودروهای سوخت سنتی عمدتاً از دو قسمت تشکیل شده است. سیستم تبرید از تبرید فشرده سازی بخار با نیروی موتور استفاده می کند و سیستم گرمایش عمدتاً گرمای مایع خنک کننده را به وسیله نقلیه وارد می کند. هنگام خنک کردن وسایل نقلیه الکتریکی خالص در تابستان، کمپرسور تهویه مطبوع توسط یک موتور الکتریکی هدایت می شود. با این حال، گرمای اتلاف موتور در زمستان وجود ندارد، بنابراین برای حل مشکل گرمایش به روشهای دیگری نیاز است. از آنجایی که منبع انرژی خودروهای الکتریکی خالص با خودروهای سوخت سنتی متفاوت است، عمدتاً راه حل های زیر برای سیستم تهویه مطبوع خودروهای الکتریکی خالص وجود دارد.
1) تبرید فشرده سازی بخار + سیستم گرمایش الکتریکی PTC
هنگامی که خودرو در تابستان در یخچال قرار می گیرد، موتور الکتریکی کمپرسور کولر گازی را به حرکت در می آورد. اصل تبرید مانند وسیله نقلیه سوختی است و هدف از تبرید نیز قابل دستیابی است. هنگام گرم کردن در زمستان، PTC با مصرف انرژی باتری گرم می شود. این روش گرمایش در حال حاضر یک روش متداول در وسایل نقلیه الکتریکی است.
بخاری های PTC به دو نوع تقسیم می شوند، یکی گرمایش با حرارت مایع و دیگری گرمایش با گرم کردن هوا. سیستم گرمایش برقی تبرید فشرده سازی بخار + PTC دارای قابلیت اطمینان بالایی است و می تواند نیازهای اعضای خودرو برای کنترل دما را برآورده کند. با این حال، راندمان حرارتی پایین، استفاده از انرژی کم و هزینه بالا دارد. تحقیقات نشان می دهد که مسافت پیموده شده خودروهای مجهز به این سیستم تقریباً 1/3 کاهش می یابد.
2) از سیستم گرمایش گرمای زباله استفاده کنید
در حین کار، خودروهای الکتریکی خالص از گرمای تولید شده توسط قطعاتی مانند اینورتر، موتور و باتری برای گرم کردن فضای داخلی خودرو استفاده می کنند. تحقیقات نشان می دهد که دمای تولید شده در این حالت حدود 50 درجه است که اساساً می تواند نیازهای سواری در خودرو را در شرایط گرمایشی معمولی برآورده کند، اما تامین گرمای کافی برای خودرو در دماهای پایین تر مشکل است. بنابراین این محلول فقط می تواند به عنوان گرمایش کمکی استفاده شود.
3) سیستم خنک کننده نیمه هادی، گرمایش صوتی و تهویه مطبوع
سیستم های تهویه مطبوع تبرید/گرمایش نیمه هادی از اتصالات PN متشکل از مواد نیمه هادی ویژه برای تشکیل یک جفت ترموکوپل و ایجاد اثر پلتیه استفاده می کنند. این سیستم نیازی به مبرد ندارد، منبع آلودگی، لرزش و صدا ندارد. هم می تواند خنک شود و هم گرم شود. کنترل از راه دور، کنترل برنامه و کنترل کامپیوتر آسان است. زمان گرمایش سریع است و می تواند تغییرات دما را از 90 تا 130 درجه به دست آورد. در حال حاضر، مواد ترموالکتریک دارای ضریب شایستگی پایینی هستند و عملکرد تبرید آنها ایده آل نیست. علاوه بر این، خروجی ترموپیل توسط خروجی عناصر تشکیل دهنده عنصر ترموالکتریک محدود می شود و الزامات مربوط به صرفه جویی در انرژی و تهویه مطبوع کارآمد وسایل نقلیه الکتریکی را برآورده نمی کند.
4) سیستم تهویه مطبوع پمپ حرارتی
سیستم تهویه مطبوع پمپ حرارتی از یک موتور الکتریکی به عنوان نیرو برای به حرکت درآوردن کمپرسور تهویه مطبوع استفاده می کند. از ویژگی های برگشت پذیر چرخه تبرید برای ادغام تبرید و گرمایش استفاده می کند. دارای مزایای ساختار فشرده، راندمان بالا و حفاظت از محیط زیست است. به یک متخصص داخلی و خارجی در سیستم های تهویه مطبوع خودروهای برقی تبدیل شده است. کانون های تحقیقاتی
