نظام الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة
أثناء عمل السيارة وتشغيلها، نظرًا لأن مكونات الطاقة وأنظمة التحكم وما إلى ذلك تعمل بشكل مستمر في جميع الأوقات، فسيتم التعبير عن تحويل الطاقة والاحتكاك الميكانيكي وما إلى ذلك أثناء تشغيل نظام السيارة بالكامل بالشكل من الطاقة الحرارية، لذلك من الضروري أن يقوم نظام الإدارة الحرارية الكامل والفعال للمركبة بإدارة الحرارة التي تولدها السيارة. يمكن للنظام تنسيق والتحكم في حرارة السيارة والحرارة المحيطة للحفاظ على عمل كل مكون من مكونات السيارة ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل. وهذا يوفر بيئة تشغيل آمنة ومريحة للسيارة.
عندما كانت السيارات لا تزال في عصر الوقود التقليدي، كان مصدر الحرارة الرئيسي للمركبة أثناء التشغيل يأتي من المحرك وأنظمته. لذلك، أصبحت كيفية تبديد الحرارة من المحرك والأنظمة والاستفادة الجيدة من هذا الجزء من الطاقة الحرارية موضوع بحث في أنظمة الإدارة الحرارية للسيارات التقليدية. موضوع. ومع ذلك، في عصر كهربة المركبات، تغير مصدر حرارة السيارة من المحرك التقليدي إلى مكونات مثل بطاريات الطاقة ومحركات القيادة وأنظمة التحكم الإلكترونية ذات الصلة. نظرًا لأن بطارية الليثيوم السائل السائدة حاليًا هي مصدر الطاقة الرئيسي لمركبات الطاقة الجديدة ولديها طاقة عالية وخطر الانفلات الحراري، فكيف يمكن التأكد من أن بطارية الطاقة تعمل في نطاق درجة الحرارة الأمثل مع تقليل خطر الانفلات الحراري، وفي وفي الوقت نفسه، يمكنه أيضًا تحسين عمر الخدمة وراحة السيارة من خلال إدارة الحرارة المعقولة، وزيادة نطاق إبحار السيارة، والذي أصبح الاتجاه البحثي للإدارة الحرارية للمركبة في عصر السيارات الجديد.
نظام الإدارة الحرارية للسيارات
تعتمد الإدارة الحرارية للسيارات على منظور السيارة بأكملها، من خلال تنسيق المطابقة والتحسين والتحكم في محرك السيارة (التقليدي أو الهجين)، ومكيف الهواء، وبطارية الطاقة، والمحرك والمكونات والأنظمة الفرعية الأخرى ذات الصلة، من أجل حل المشكلة بشكل فعال. المشكلة الحرارية للسيارة بأكملها. تتيح المشكلات ذات الصلة أن تكون كل وحدة وظيفية في نطاق درجة الحرارة الأمثل لتحسين اقتصاد السيارة وقوتها وسلامتها. نظرًا لوجود بعض الاختلافات بين مركبات الوقود التقليدية ومركبات الطاقة الجديدة من حيث مصادر الطاقة، وطرق العمل، وما إلى ذلك، فإن أنظمة الإدارة الحرارية للمركبات مختلفة أيضًا.
الإدارة الحرارية لمركبات الوقود التقليدية
وفقًا لتقسيم مساحة مساحة المركبة، يمكن تقسيم الإدارة الحرارية لمركبات الوقود التقليدية إلى قسمين: الإدارة الحرارية لنظام الطاقة والإدارة الحرارية لتكييف هواء المقصورة.
الإدارة الحرارية لمجموعة نقل الحركة
تتكون بشكل رئيسي من المحرك وناقل الحركة. الإدارة الحرارية للمحرك هي محور الإدارة الحرارية للسيارات التقليدية. فهو يطلق الحرارة المتولدة أثناء تشغيل المحرك من خلال نظام تبريد المحرك بطريقة مبردة بالهواء أو مبردة بالسائل لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك وتعطله في ظل ظروف التشغيل ذات الحمل العالي.
الإدارة الحرارية لنظام تكييف الهواء في المقصورة
عندما تحتاج المقصورة إلى التدفئة، يتم استخدام الحرارة المهدورة الناتجة عن تشغيل المحرك لإدارة الدورة الحرارية للمقصورة عند درجات الحرارة المنخفضة من خلال نظام الإدارة الحرارية. في البيئات الحارة وعالية الحرارة، يتم تحقيق وظيفة التبريد للمقصورة من خلال تبريد مبرد مكيف الهواء لتوفير بيئة مريحة للركاب.
الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة
وفقًا لتقسيم مساحة مساحة السيارة، تشتمل الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة بشكل أساسي على ثلاثة أجزاء: الإدارة الحرارية لنظام الطاقة، والإدارة الحرارية لتكييف هواء المقصورة، والإدارة الحرارية للتحكم في القيادة. تختلف عن السيارات التقليدية، في النماذج الكهربائية النقية من مركبات الطاقة الجديدة، نظرًا لعدم وجود حرارة يوفرها المحرك، لا يمكن تحقيق وظيفة تكييف الهواء وتدفئة المقصورة من خلال التبادل الحراري للمحرك، ولا يمكن تحقيقها إلا من خلال PTC أو الحرارة مضخة تكييف الهواء. يُعدِّل. بالنسبة للطرز الهجينة الجديدة للطاقة، نظرًا للاحتفاظ بمحرك الاحتراق الداخلي، يمكن تحقيق تدفئة المقصورة باستخدام الحرارة المهدرة للمحرك بالإضافة إلى PTC أو تكييف الهواء بمضخة حرارية للعمل معًا. بالمقارنة مع مركبات الوقود التقليدية، زادت مركبات الطاقة الجديدة من متطلبات التبريد لبطاريات الطاقة وأنظمة التحكم الإلكترونية في المحركات، لذا فإن أنظمة الإدارة الحرارية الخاصة بها أكثر تعقيدًا.
الإدارة الحرارية لمجموعة نقل الحركة
يشير "نظام الطاقة" المذكور هنا على وجه التحديد إلى بطارية الطاقة وأنظمتها الفرعية للنماذج الكهربائية النقية، وبالنسبة للنماذج الهجينة، فهو يشير إلى بطارية الطاقة ونظام المحرك. في نظام المحرك لمركبات الطاقة الجديدة، تعتمد تقنية تبريد المحرك نفس الطريقة المتبعة في المركبات التقليدية. بالنسبة لأولئك الذين لديهم احتياجات توليد الطاقة، مثل النماذج ذات المدى الممتد، يجب إضافة نظام تبريد لمولد ISG. قد يكون هذا النظام مستقلاً أو متصلاً على التوالي/بالتوازي مع نظام تبريد محرك القيادة.
يمكن تقسيم الإدارة الحرارية لبطاريات الطاقة إلى وضعين: التبريد والتدفئة. في الوقت الحالي، تشتمل طرق تبريد بطاريات الطاقة الأكثر شيوعًا بشكل أساسي على: تبريد الهواء، والتبريد السائل، وتبريد المواد المتغيرة الطور، وتبريد الأنابيب الحرارية، والتبريد المباشر.
تبريد الهواء: باستخدام الهواء كوسيط لنقل الحرارة، يتم تبريد بطارية الطاقة من خلال حركة تدفق الهواء أثناء قيادة السيارة أو تركيب مروحة العادم. تتميز طريقة التبريد هذه بخصائص التكلفة المنخفضة والتطبيق البسيط، ولكن كفاءة تبديد الحرارة الإجمالية ليست عالية، والضوضاء عالية وتبديد الحرارة غير متساوٍ.
التبريد السائل: تبادل الحرارة من خلال الحمل الحراري السائل لتقليل درجة حرارة البطارية. نظام الإدارة الحرارية الذي يستخدم هذه الطريقة للتبريد سيكون أصغر من نظام تبريد الهواء، كما أنه يتميز بخصائص تأثير التبريد الجيد والسرعة العالية. ومع ذلك، بسبب وجود السائل، يجب أن يكون إحكام الهواء للنظام أعلى. خلاف ذلك هناك خطر التسرب.
تبريد المواد المتغيرة الطور (PCM): عندما ترتفع درجة حرارة بطارية الطاقة، فإن المواد المتغيرة الطور مثل البارافين والأملاح المائية والأحماض الدهنية تمتص أو تطلق كمية كبيرة من الحرارة الكامنة أثناء عملية تغيير الطور لتبريد البطارية. ومع ذلك، إذا تم تغيير طور المادة بالكامل، فإن تأثير إطلاق الحرارة سيصبح أسوأ. حاليًا، لا تزال هذه الطريقة قيد البحث لتطبيقها في بطاريات طاقة السيارات.
تبريد الأنابيب الحرارية: يتم تبريد البطارية من خلال حاوية محكمة الغلق أو أنبوبة محكمة الغلق طرفيها نهاية التبخر ونهاية التكثيف ويتم ملؤها بوسيط مشبع (ماء، جلايكول الإيثيلين أو الأسيتون، إلخ). يمكن لهذه الطريقة امتصاص الحرارة من البطارية وتسخينها. ومع ذلك، بسبب التعقيد الفني، لم يتم بعد تطبيق هذه التكنولوجيا في الإنتاج الضخم.
التبريد المباشر: باستخدام مبدأ الحرارة الكامنة لتبخر مادة التبريد (R134a، وما إلى ذلك)، يتم إنشاء نظام تكييف الهواء في السيارة أو نظام البطارية. يتم تركيب مبخر نظام تكييف الهواء في نظام البطارية. يتبخر سائل التبريد في المبخر ويتم تبخيره بسرعة وكفاءة. يتم التخلص من حرارة نظام البطارية، وبالتالي تحقيق الغرض من تبريد نظام البطارية.
