الإدارة الحرارية لمركبة الطاقة الجديدة
تبدو الإدارة الحرارية مثل تنسيق متطلبات البرودة والحرارة داخل نظام السيارة ، ولا يبدو أنها تحدث أي فرق ، ولكن في الواقع هناك اختلافات كبيرة في أنظمة الإدارة الحرارية لأنواع مختلفة من مركبات الطاقة الجديدة ، وسيقدم ما يلي ميزات خاصة لأنظمة الإدارة الحرارية الخاصة بهم لكل نوع من نوعي مركبات الطاقة الجديدة.
مركبة خلايا الوقود
يتميز نظام الإدارة الحرارية لخلايا الوقود بثلاث نقاط رئيسية:
متطلبات تبديد الحرارة لمفاعل خلية الوقود
المفاعل هو موقع تفاعل الهيدروجين والأكسجين ، والذي يولد الحرارة أثناء إنتاج الكهرباء. تساعد الزيادة في درجة الحرارة على زيادة قوة التفريغ للمفاعل ، ولكن لا يمكن تجميع الحرارة ، لذلك يحتاج الماء الناتج عن التفاعل ومبرد المفاعل إلى التدفق معًا لتبديد الحرارة. ويمكن أن يؤدي الحفاظ على درجة حرارة المفاعل إلى التحكم بفعالية في طاقة الخرج لتلبية الاحتياجات الديناميكية للسائق لنظام القيادة. يمكن استخدام الحرارة الناتجة عن إلكترونيات الطاقة للمفاعل وعاكس المحرك كجزء من الحرارة لتدفئة قمرة القيادة في الشتاء.
مشكلة البدء البارد للمفاعل
لا يمكن لمفاعل خلايا الوقود توفير الكهرباء مباشرة عند درجة حرارة منخفضة ، لذلك يجب تسخينه بالحرارة الخارجية قبل أن يدخل في وضع التشغيل العادي. في هذه المرحلة ، يجب عكس دائرة تبديد الحرارة المذكورة أعلاه إلى دائرة تسخين ، وقد يتطلب التبديل هنا صمام تحكم دائري مشابه للصمام ثنائي الاتجاه ثلاثي الاتجاه. يمكن أن يتم التدفئة بواسطة سخان كهربائي خارجي ، لتوفير طاقة التدفئة الكهربائية من البطارية. ويبدو أن هناك أيضًا تقنية مذكورة أن المفاعل يمكن أن يكون ذاتي التسخين ، بحيث تزداد الطاقة المتولدة عن طريق التفاعل على شكل حرارة إلى جسم المفاعل بالتسخين.
التبريد المضغوط
هذا الجزء يشبه إلى حد ما الجزء الذي ذكره الجانب الهجين ، من أجل تلبية الطلب على الطاقة للمفاعل ، فإن كمية الأكسجين المتفاعل مطلوبة أيضًا ، لذلك يحتاج مدخل الهواء إلى الضغط لزيادة الكثافة وبالتالي معدل تدفق كتلة الأكسجين. لهذا السبب يتم إحضار التبريد بعد التعزيز ، والذي يمكن توصيله في سلسلة في نفس دائرة التبريد نظرًا لأن نطاق درجة الحرارة قريب نسبيًا من المكونات الأخرى.
نقية للسيارات الكهربائية
آخر سيارة كهربائية نقية هي اللاعب الأكثر شعبية في السوق اليوم. تم إجراء البحث والتطوير في الإدارة الحرارية للسيارات الكهربائية في جميع مصنعي وموردي السيارات الرئيسيين. فيما يلي ثلاث نقاط رئيسية تختلف فيها عن أنواع المركبات الأخرى:
مخاوف مجموعة الشتاء
يتم منح معظم الفضل في النطاق إلى جوانب الإدارة غير الحرارية لكثافة طاقة البطارية ، والاستهلاك الكلي للكهرباء للمركبة ، ومعامل مقاومة الرياح ، ولكن ليس كثيرًا في فصل الشتاء. من أجل تلبية مستوى الراحة في المقصورة والبدء البارد للبطارية عالية الجهد ، يتم استهلاك الكثير من الطاقة الكهربائية بواسطة نظام الإدارة الحرارية ، كما أن الانخفاض الكبير في نطاق الشتاء هو القاعدة بالفعل. السبب الرئيسي هو أن توليد الحرارة لنظام قيادة السيارة الكهربائية النقية هو أكثر بكثير من المحرك والبطارية ودرجة الحرارة الحساسة. الحلول الشائعة حاليًا مثل نظام المضخات الحرارية ، ونظام الدفع الحراري والحرارة البيئية من خلال دورة الضاغط لتوفير المقصورة والبطارية ، وهناك أيضًا Weimar EX5 في استخدام سخانات الديزل ، واستخدام جزء من حرارة احتراق الديزل توفير البطارية والتسخين المسبق للمقصورة ، وهناك تقنية أخرى وهي تقنية التسخين الذاتي للبطارية ، بحيث عند بدء تشغيل البطارية بجزء صغير من الطاقة لتحقيق تدفئة كل وحدة بطارية ، وبالتالي تقليل الاعتماد على دوائر التبادل الحراري الخارجية.
حرارة شحن عالية الطاقة
الأنواع الأخرى من بطاريات السيارات ذات الطاقة الجديدة صغيرة نسبيًا ، وتهيمن أيضًا على الحاجة إلى مناسبات الشحن الخارجي الإضافي طاقة التيار المتردد المنخفضة ، في حين أن شحن التيار المستمر عالي الجهد هو ميزة قياسية تقريبًا لكل سيارة كهربائية نقية ، باستثناء سيارات مثل Baojun E100 تدعم إلى حد ما عشرات الكيلوات من طاقة الشحن. على الرغم من أن الشحن عالي الطاقة متصل مباشرة بكومة شحن التيار المستمر والبطارية ، فلا توجد أجزاء في المنتصف مثل AC OBC ، ولكن لا ينبغي الاستهانة بالبطارية وتسخين الكابل تحت طاقة عالية. خاصة في فصل الصيف ، حتى للوفاء بشحن الطاقة العالية ، مثل طاقة الشحن 60 كيلو وات ، تحتاج إلى استخدام دورة التبريد المتضمنة في تبريد البطارية ، أو نظام المضخة الحرارية. لذلك يبدو أنه على الرغم من أن الشحن عالي الطاقة يقصر وقت الشحن لتحسين كفاءة الشحن ، إلا أن تعقيد وتكلفة الإدارة الحرارية ضروريان لتلبية هذه الاحتياجات ، لذلك بالنسبة لنماذج الأسعار المختلفة ، ولا ترغب في التحسين إلى طاقة عالية يمكن أن يكون تحسن.
إلكترونيات الطاقة المتكاملة تبديد الحرارة
من الاتجاه الحالي لنظام الجهد العالي للمركبة الكهربائية ، يمكن رؤية مستقبل إلكترونيات الطاقة أكثر وأكثر تكاملاً ، مثل شاحن السيارة المتكامل BYD عالي الجهد ثلاثي الجهد والجهد العالي إلى الجهد المنخفض DC / DC وصندوق توزيع الجهد العالي ، وطاقة جيلي الجديدة والهندسة A مع تكامل اثنين في واحد من DC / DC وصندوق توزيع الجهد العالي وما إلى ذلك. يؤدي تكامل إلكترونيات الطاقة حتمًا إلى تكامل دائرة التبريد ، وهي مشكلة جديدة لنظام الإدارة الحرارية ، وتصميم دائرة التبريد داخل تكامل الجهد العالي وانخفاض ضغط سائل خط الأنابيب. تكمن فوائد التبديد الحراري المتكامل في طول الأنابيب القصير ، وواجهة أنابيب التبريد المشتركة ، وفي النهاية توفير المساحة وخفض التكلفة.
