Преглед на термичкото управување кај погонските склопови на електричните возила

Термичкото управување на автомобилскиот енергетски систем е поделено на термичко управување на традиционалниот систем за напојување на возила на гориво и термичко управување на новиот енергетски систем на возила. Сега термичкото управување на традиционалниот систем за напојување на возила на гориво е многу зрело. Традиционалното возило на гориво се напојува од моторот, па затоа термичкото управување е во фокусот на традиционалното автомобилско термичко управување. Термичкото управување на моторот главно го вклучува системот за ладење на моторот. Повеќе од 30% од топлината во автомобилскиот систем треба да се ослободи од колото за ладење на моторот за да се спречи прегревање на моторот при работа со големо оптоварување. Течноста за ладење на моторот се користи за загревање на кабината.

Моќната централа на традиционалните горивни возила е составена од мотори и менувачи на традиционалните горивни возила, додека возилата со нова енергија се составени од батерии, мотори и електронски контроли. Методите за термичко управување на двата модели претрпеа големи промени. Нормалниот работен температурен опсег на батеријата на возилата со нова енергија е 25~40℃. Затоа, термичкото управување на батеријата бара и нејзино одржување на топлина и нејзино распрснување. Во исто време, температурата на моторот не треба да биде превисока. Ако температурата на моторот е превисока, тоа ќе влијае на работниот век на моторот. Затоа, моторот треба да преземе и потребни мерки за распрснување на топлината за време на употребата. Следува вовед во системот за термичко управување на батеријата и системот за термичко управување на електронската контрола на моторот и другите компоненти.

Систем за термичко управување со батеријата

Системот за термичко управување на батеријата е главно поделен на воздушно ладење, течно ладење, ладење на материјал со фазна промена и ладење на топлински цевки, врз основа на различни медиуми за ладење. Принципите и системските структури на различните методи на ладење се доста различни.

1) Ладење на батеријата со воздух: батеријата и надворешниот воздух вршат конвективна размена на топлина преку протокот на воздух. Ладењето со воздух генерално се дели на природно ладење и присилно ладење. Природното ладење е кога надворешниот воздух ја лади батеријата додека автомобилот работи. Присилното ладење со воздух се состои во инсталирање вентилатор за присилно ладење на батеријата. Предностите на ладењето со воздух се ниска цена и лесна комерцијална примена. Недостатоците се ниска ефикасност на дисипација на топлина, голем коефициент на зафаќање простор и сериозни проблеми со бучавата. (PTC грејач на воздух)

2) Течно ладење на батеријата: топлината од батеријата се одзема со проток на течност. Бидејќи специфичниот топлински капацитет на течноста е поголем од оној на воздухот, ефектот на ладење на течното ладење е подобар од оној на воздушното ладење, а брзината на ладење е исто така поголема од онаа на воздушното ладење, а распределбата на температурата по дисипацијата на топлината на батеријата е релативно униформна. Затоа, течното ладење е широко користено и комерцијално. (PTC грејач на течноста за ладење)

3) Ладење на материјали за фазна промена: Материјалите за фазна промена (PhaseChangeMaterial, PCM) вклучуваат парафин, хидрирани соли, масни киселини итн., кои можат да апсорбираат или ослободат голема количина на латентна топлина кога се случува фазна промена, додека нивната сопствена температура останува непроменета. Затоа, PCM има голем капацитет за складирање на топлинска енергија без дополнителна потрошувачка на енергија и е широко користен во ладење на батерии на електронски производи како што се мобилни телефони. Сепак, примената на автомобилски батерии е сè уште во фаза на истражување. Материјалите за фазна промена имаат проблем со ниска топлинска спроводливост, што предизвикува површината на PCM во контакт со батеријата да се топи, додека другите делови не се топат, што ги намалува перформансите на пренос на топлина на системот и не е погодно за големи батерии. Доколку овие проблеми можат да се решат, PCM ладењето ќе стане најпотенцијалното развојно решение за термичко управување со возила со нова енергија.

4) Ладење со топлинска цевка: Топлинската цевка е уред базиран на пренос на топлина со фазна промена. Топлинската цевка е запечатен сад или запечатена цевка исполнета со заситен работен медиум/течност (вода, етилен гликол или ацетон, итн.). Едниот дел од топлинската цевка е крајот за испарување, а другиот крај е крајот за кондензација. Тој не само што може да ја апсорбира топлината од батеријата, туку и да ја загрева батеријата. Во моментов е најидеалниот систем за управување со топлината на батеријата. Сепак, сè уште е во фаза на истражување.

5) Директно ладење со фреон: директното ладење е начин за користење на принципот на фреон R134a и други фреон-средства за испарување и апсорпција на топлина, а испарувачот на системот за климатизација се инсталира во кутијата на батеријата за брзо ладење на кутијата на батеријата. Системот за директно ладење има висока ефикасност на ладење и голем капацитет на ладење.