Η θερμική διαχείριση του συστήματος ισχύος του αυτοκινήτου χωρίζεται στη θερμική διαχείριση του παραδοσιακού συστήματος ισχύος καυσίμου του οχήματος και στη θερμική διαχείριση του νέου συστήματος ισχύος ενέργειας του οχήματος. Πλέον, η θερμική διαχείριση του παραδοσιακού συστήματος ισχύος καυσίμου του οχήματος είναι πολύ ώριμη. Το παραδοσιακό όχημα καυσίμου τροφοδοτείται από τον κινητήρα, επομένως ο κινητήρας. Η θερμική διαχείριση είναι το επίκεντρο της παραδοσιακής θερμικής διαχείρισης του αυτοκινήτου. Η θερμική διαχείριση του κινητήρα περιλαμβάνει κυρίως το σύστημα ψύξης του κινητήρα. Περισσότερο από το 30% της θερμότητας στο σύστημα του αυτοκινήτου πρέπει να απελευθερωθεί από το κύκλωμα ψύξης του κινητήρα για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του κινητήρα υπό λειτουργία υψηλού φορτίου. Το ψυκτικό υγρό του κινητήρα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση της καμπίνας.
Ο κινητήρας των παραδοσιακών οχημάτων καυσίμων αποτελείται από κινητήρες και κιβώτια ταχυτήτων των παραδοσιακών οχημάτων καυσίμων, ενώ τα οχήματα νέας ενέργειας αποτελούνται από μπαταρίες, κινητήρες και ηλεκτρονικά χειριστήρια. Οι μέθοδοι θερμικής διαχείρισης και των δύο έχουν υποστεί μεγάλες αλλαγές. Η μπαταρία ισχύος των οχημάτων νέας ενέργειας Το κανονικό εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας είναι 25~40℃. Επομένως, η θερμική διαχείριση της μπαταρίας απαιτεί τόσο τη διατήρησή της ζεστή όσο και την απαγωγή της. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του κινητήρα δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή. Εάν η θερμοκρασία του κινητήρα είναι πολύ υψηλή, αυτό θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Επομένως, ο κινητήρας πρέπει επίσης να λαμβάνει τα απαραίτητα μέτρα απαγωγής θερμότητας κατά τη χρήση. Ακολουθεί μια εισαγωγή στο σύστημα θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας και στο σύστημα θερμικής διαχείρισης του ηλεκτρονικού ελέγχου του κινητήρα και άλλων εξαρτημάτων.
Σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας ισχύος
Το σύστημα θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας ισχύος χωρίζεται κυρίως σε ψύξη με αέρα, ψύξη με υγρό, ψύξη υλικού με αλλαγή φάσης και ψύξη με σωλήνες θερμότητας, με βάση διαφορετικά ψυκτικά μέσα. Οι αρχές και οι δομές συστημάτων των διαφόρων μεθόδων ψύξης είναι αρκετά διαφορετικές.
1) Ψύξη αέρα μπαταρίας: Η μπαταρία και ο εξωτερικός αέρας πραγματοποιούν ανταλλαγή θερμότητας μέσω της ροής του αέρα. Η ψύξη με αέρα γενικά διαιρείται σε φυσική ψύξη και εξαναγκασμένη ψύξη. Η φυσική ψύξη είναι όταν ο εξωτερικός αέρας ψύχει την μπαταρία όταν το αυτοκίνητο λειτουργεί. Η εξαναγκασμένη ψύξη με αέρα συνίσταται στην εγκατάσταση ενός ανεμιστήρα για εξαναγκασμένη ψύξη στην μπαταρία. Τα πλεονεκτήματα της ψύξης με αέρα είναι το χαμηλό κόστος και η εύκολη εμπορική εφαρμογή. Τα μειονεκτήματα είναι η χαμηλή απόδοση απαγωγής θερμότητας, ο μεγάλος λόγος κατάληψης χώρου και τα σοβαρά προβλήματα θορύβου.Θερμαντήρας αέρα PTC)
2) Υγρή ψύξη μπαταρίας: η θερμότητα της μπαταρίας απομακρύνεται από τη ροή του υγρού. Δεδομένου ότι η ειδική θερμοχωρητικότητα του υγρού είναι μεγαλύτερη από αυτή του αέρα, το ψυκτικό αποτέλεσμα της υγρής ψύξης είναι καλύτερο από αυτό της αερόψυξης και η ταχύτητα ψύξης είναι επίσης μεγαλύτερη από αυτή της αερόψυξης, ενώ η κατανομή της θερμοκρασίας μετά την απαγωγή θερμότητας της μπαταρίας είναι σχετικά ομοιόμορφη. Επομένως, η υγρή ψύξη χρησιμοποιείται επίσης ευρέως εμπορικά.Θερμαντήρας ψυκτικού PTC)
3) Ψύξη υλικών αλλαγής φάσης: Τα υλικά αλλαγής φάσης (PhaseChangeMaterial, PCM) περιλαμβάνουν παραφίνη, ενυδατωμένα άλατα, λιπαρά οξέα κ.λπ., τα οποία μπορούν να απορροφήσουν ή να απελευθερώσουν μεγάλη ποσότητα λανθάνουσας θερμότητας όταν συμβαίνει αλλαγή φάσης, ενώ η δική τους θερμοκρασία παραμένει αμετάβλητη. Επομένως, το PCM έχει μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης θερμικής ενέργειας χωρίς πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας και χρησιμοποιείται ευρέως στην ψύξη μπαταριών ηλεκτρονικών προϊόντων όπως κινητά τηλέφωνα. Ωστόσο, η εφαρμογή των μπαταριών αυτοκινήτων βρίσκεται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο. Τα υλικά αλλαγής φάσης έχουν το πρόβλημα της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, η οποία προκαλεί την τήξη της επιφάνειας του PCM που έρχεται σε επαφή με την μπαταρία, ενώ άλλα μέρη δεν τήκονται, γεγονός που μειώνει την απόδοση μεταφοράς θερμότητας του συστήματος και δεν είναι κατάλληλα για μπαταρίες μεγάλου μεγέθους. Εάν αυτά τα προβλήματα μπορούν να λυθούν, η ψύξη PCM θα γίνει η πιο πιθανή λύση ανάπτυξης για τη θερμική διαχείριση οχημάτων νέας ενέργειας.
4) Ψύξη με σωλήνα θερμότητας: Ένας σωλήνας θερμότητας είναι μια συσκευή που βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας αλλαγής φάσης. Ένας σωλήνας θερμότητας είναι ένα σφραγισμένο δοχείο ή ένας σφραγισμένος σωλήνας γεμάτος με ένα κορεσμένο μέσο/υγρό εργασίας (νερό, αιθυλενογλυκόλη ή ακετόνη κ.λπ.). Το ένα τμήμα του σωλήνα θερμότητας είναι το άκρο εξάτμισης και το άλλο άκρο είναι το άκρο συμπύκνωσης. Μπορεί όχι μόνο να απορροφήσει τη θερμότητα της μπαταρίας, αλλά και να τη θερμάνει. Αυτή τη στιγμή είναι το ιδανικό σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας. Ωστόσο, βρίσκεται ακόμη υπό έρευνα.
5) Άμεση ψύξη με ψυκτικό μέσο: Η άμεση ψύξη είναι ένας τρόπος χρήσης της αρχής του ψυκτικού μέσου R134a και άλλων ψυκτικών μέσων για την εξάτμιση και την απορρόφηση θερμότητας και την εγκατάσταση του εξατμιστή του συστήματος κλιματισμού στο κουτί της μπαταρίας για γρήγορη ψύξη του κουτιού της μπαταρίας. Το σύστημα άμεσης ψύξης έχει υψηλή απόδοση ψύξης και μεγάλη χωρητικότητα ψύξης.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Απριλίου 2024
