مقدمه ای بر دانش مدیریت حرارتی خودرو
خودرو یک محصول صنعتی پیچیده است که از قطعات و مجموعه های زیادی تشکیل شده است و دمای کار و دمای تحمل مواد هر قطعه متفاوت است. تنها با اطمینان از عملکرد آنها در دمای مناسب می توان عملکرد ایمن، کارآمد و پایدار خودرو را تضمین کرد. سیستم مدیریت حرارتی خودرو بر اساس سیستم و کل وسیله نقلیه است و گرمای کل وسیله نقلیه و گرمای محیط را هماهنگ می کند تا هر جزء در محدوده دمایی بهینه کار کند.
مدیریت حرارتی سنتی خودرو عمدتاً شامل خنک کننده موتور و گیربکس و مدیریت حرارتی سیستم تهویه مطبوع است.
مدیریت حرارتی خودرو انرژی جدید شامل مدیریت حرارتی موتور و سیستم کنترل الکترونیکی، مدیریت حرارتی سیستم باتری و مدیریت حرارتی تهویه مطبوع محفظه مسافر است.
سیستم مدیریت حرارتی
1. تفاوت بین وسایل نقلیه سوختی و وسایل نقلیه الکتریکی
تحت روند الکتریکی سازی، سیستم مدیریت حرارتی کل خودرو دستخوش تغییرات عمده ای شده است. وسایل نقلیه جدید انرژی بدون موتورهای حرارتی به دستگاه های تولید گرمای اضافی برای حفظ عملکرد کارآمد کل سیستم نیاز دارند. حساسیت باتری ها به دمای بالا باعث می شود که پیچیدگی و اصلاح مدیریت حرارتی وسایل نقلیه با انرژی جدید همچنان افزایش یابد. هنوز تفاوت زیادی بین مدیریت حرارتی خودروهای انرژی جدید و سیستم مدیریت حرارتی خودروهای سوخترسان وجود دارد.
1. وسایل نقلیه سنتی از گرمای ریه موتور برای گرم کردن محفظه سرنشینان استفاده می کنند و وسایل نقلیه با انرژی جدید برای تولید گرما به وسایل گرمایشی نیاز دارند.
وسایل نقلیه موتور احتراق داخلی سنتی از گرمای اتلاف تولید شده توسط موتور استفاده می کنند، آن را در دمای مناسب از طریق هسته بخاری تنظیم می کنند و آن را از طریق دمنده به داخل کابین می دمند تا به هدف گرم کردن محفظه سرنشین برسند.
از آنجایی که وسایل نقلیه انرژی جدید گرمای تولید شده توسط موتور احتراق داخلی را ندارند، آنها فقط می توانند گرمای اضافی را از خارج از سیستم از طریق گرمایش با مقاومت PTC اضافی یا تهویه مطبوع پمپ حرارتی برای گرم کردن محفظه سرنشین دریافت کنند.
2. مدیریت حرارتی سیستم های برق سنتی خودرو عمدتاً خنک کننده است و باتری برق باید خنک و گرم شود.
پس از اینکه موتور و گیربکس خودروهای موتور احتراق داخلی سنتی با سرعت بالا کار می کنند، مقدار زیادی گرمای اتلاف تولید می شود که برای اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار مکانیزم باید به موقع تخلیه شود. بنابراین، سیستم سنتی قدرت خودرو عمدتاً اتلاف گرما است.
عملکرد باتری های انرژی جدید خودرو به دما حساس است. عملکرد باتری در دمای 15 تا 35 درجه بهترین است. بنابراین، سیستم مدیریت حرارتی باتری برق باید همیشه دمای باتری را در محدوده دمایی مناسب کنترل کند تا عملکرد باتری را به حداکثر برساند.
در مقایسه با خودروهای سوخترسان، سیستم مدیریت حرارتی خودروهای انرژیهای جدید دارای اجزای بیشتری است و پیچیدهتر است. تغییرات اصلی به شرح زیر خلاصه می شود:
تغییر 1: تنوع قطعات، افزایش قطعات الکتریکی و چندین قطعه جدید مانند کمپرسورهای برقی، بخاری های PTC، شیرهای انبساط الکترومغناطیسی، صفحات خنک کننده آب باتری، دریچه های معکوس الکترومغناطیسی و غیره.
تغییر 2: سیستم پیچیده، افزایش طرح مدیریت حرارتی. سیستم های گرمایش PTC و پمپ حرارتی در طول گرمایش مشتق می شوند. سیستم مدیریت حرارتی سه الکتریکی یک سیستم کاملا جدید است که باید کل شاسی را پوشش دهد.
تغییر 3: کنترل دمای تصفیه شده، نیازهای بالاتر برای نرم افزار و سخت افزار. سیستم سه الکتریکی نسبت به موتور حساس تر به دما است. در سطح سخت افزار: تعداد زیادی سنسور P/T باید مستقر شوند. در سطح نرم افزار: پیگیری سناریوهای تقسیم بندی شده و حالت های هوشمند باید افزایش یابد.