مدیریت حرارتی سیستم قدرت خودرو به مدیریت حرارتی سیستم قدرت خودروهای سوختی سنتی و مدیریت حرارتی سیستم قدرت خودروهای انرژی نو تقسیم میشود. اکنون مدیریت حرارتی سیستم قدرت خودروهای سوختی سنتی بسیار بالغ شده است. خودروهای سوختی سنتی توسط موتور نیرو میگیرند، بنابراین مدیریت حرارتی موتور، محور مدیریت حرارتی سنتی خودرو است. مدیریت حرارتی موتور عمدتاً شامل سیستم خنککننده موتور است. بیش از 30٪ از گرمای سیستم خودرو باید توسط مدار خنککننده موتور آزاد شود تا از گرم شدن بیش از حد موتور در حین کار با بار زیاد جلوگیری شود. از مایع خنککننده موتور برای گرم کردن کابین استفاده میشود.
نیروگاه خودروهای سوخت سنتی از موتورها و گیربکسهای خودروهای سوخت سنتی تشکیل شده است، در حالی که خودروهای انرژی جدید از باتریها، موتورها و کنترلهای الکترونیکی تشکیل شدهاند. روشهای مدیریت حرارتی این دو دستخوش تغییرات زیادی شده است. باتری خودروهای انرژی جدید محدوده دمای کاری معمول 25 تا 40 درجه سانتیگراد است. بنابراین، مدیریت حرارتی باتری مستلزم گرم نگه داشتن و اتلاف آن است. در عین حال، دمای موتور نباید خیلی بالا باشد. اگر دمای موتور خیلی بالا باشد، بر عمر مفید موتور تأثیر میگذارد. بنابراین، موتور نیز باید در حین استفاده اقدامات لازم برای اتلاف حرارت را انجام دهد. در ادامه مقدمهای بر سیستم مدیریت حرارتی باتری و سیستم مدیریت حرارتی کنترل الکترونیکی موتور و سایر اجزا ارائه شده است.
سیستم مدیریت حرارتی باتریهای قدرت عمدتاً بر اساس محیطهای خنککننده مختلف به خنککننده با هوا، خنککننده با مایع، خنککننده با مواد تغییر فاز دهنده و خنککننده با لوله حرارتی تقسیم میشود. اصول و ساختارهای سیستم روشهای مختلف خنککننده کاملاً متفاوت است.
۱) خنکسازی هوای باتری خودرو: باتری و هوای بیرون از طریق جریان هوا تبادل حرارت همرفتی انجام میدهند. خنکسازی با هوا عموماً به خنکسازی طبیعی و خنکسازی اجباری تقسیم میشود. خنکسازی طبیعی زمانی است که هوای بیرون باتری را هنگام روشن بودن خودرو خنک میکند. خنکسازی با هوای اجباری به معنای نصب یک فن برای خنکسازی اجباری در مقابل باتری است. مزایای خنکسازی با هوا، هزینه کم و کاربرد تجاری آسان است. معایب آن عبارتند از راندمان پایین اتلاف حرارت، نسبت اشغال فضای زیاد و مشکلات جدی سر و صدا.بخاری هوای PTC)
۲) خنکسازی مایع باتری: گرمای باتری توسط جریان مایع گرفته میشود. از آنجایی که ظرفیت گرمایی ویژه مایع بیشتر از هوا است، اثر خنکسازی خنکسازی مایع بهتر از خنکسازی با هوا است و سرعت خنکسازی نیز سریعتر از خنکسازی با هوا است و توزیع دما پس از اتلاف گرمای باتری نسبتاً یکنواخت است. بنابراین، خنکسازی مایع به طور گسترده در تجارت نیز مورد استفاده قرار میگیرد.بخاری خنک کننده PTC)
۳) خنکسازی مواد تغییر فاز: مواد تغییر فاز (PhaseChangeMaterial، PCM) شامل پارافین، نمکهای هیدراته، اسیدهای چرب و غیره هستند که میتوانند هنگام تغییر فاز، مقدار زیادی گرمای نهان را جذب یا آزاد کنند، در حالی که دمای خودشان بدون تغییر باقی میماند. بنابراین، PCM ظرفیت ذخیرهسازی انرژی حرارتی زیادی بدون مصرف انرژی اضافی دارد و به طور گسترده در خنکسازی باتری محصولات الکترونیکی مانند تلفنهای همراه استفاده میشود. با این حال، کاربرد باتریهای خودرو هنوز در مرحله تحقیق است. مواد تغییر فاز مشکل رسانایی حرارتی پایین دارند که باعث میشود سطح PCM در تماس با باتری ذوب شود، در حالی که سایر قسمتها ذوب نمیشوند، که این امر عملکرد انتقال حرارت سیستم را کاهش میدهد و برای باتریهای بزرگ مناسب نیست. اگر این مشکلات حل شوند، خنکسازی PCM به بالقوهترین راهحل توسعه برای مدیریت حرارتی خودروهای انرژی جدید تبدیل خواهد شد.
۴) خنکسازی با لوله حرارتی: لوله حرارتی وسیلهای است که بر اساس انتقال حرارت تغییر فاز عمل میکند. لوله حرارتی یک ظرف یا لوله آببندی شده است که با یک محیط/مایع کار اشباع شده (آب، اتیلن گلیکول یا استون و غیره) پر شده است. یک بخش از لوله حرارتی انتهای تبخیر و انتهای دیگر انتهای میعان است. این بخش نه تنها میتواند گرمای باتری را جذب کند، بلکه میتواند باتری را نیز گرم کند. در حال حاضر، این سیستم ایدهآلترین سیستم مدیریت حرارتی باتریهای قدرت است. با این حال، هنوز در دست تحقیق است.
۵) خنککننده مستقیم مبرد: خنککننده مستقیم روشی است که از اصل مبرد R134a و سایر مبردها برای تبخیر و جذب گرما استفاده میکند و اواپراتور سیستم تهویه مطبوع را در جعبه باتری نصب میکند تا جعبه باتری به سرعت خنک شود. سیستم خنککننده مستقیم از راندمان خنککننده بالا و ظرفیت خنککننده زیادی برخوردار است.
زمان ارسال: ۲۹ آوریل ۲۰۲۴
