اگرچه پیل سوختی هنوز عمدتاً در خودروهای تجاری و خودروهای سواری استفاده میشود، اما فقط تویوتا، هوندا و هیوندای محصولات خود را به این فناوری مجهز کردهاند، اما از آنجایی که این مقاله بر روی خودروهای سواری تمرکز دارد و سایر مدلهای مقایسه نیز خودروهای سواری هستند، در اینجا تویوتا میرای به عنوان نمونه آورده شده است.
سیستم مدیریت حرارتی پیل سوختی دارای سه نکته اصلی زیر است:
الزامات اتلاف حرارت راکتور پیل سوختی
راکتور محل واکنش هیدروژن-اکسیژن است و ضمن تولید برق، گرما نیز تولید میکند. افزایش دما به افزایش قدرت تخلیه راکتور کمک میکند، اما گرما قابل جمعآوری نیست، بنابراین آب حاصل از واکنش و مایع خنککننده راکتور باید با هم جریان یابند تا گرما را دفع کنند.
و حفظ دمای راکتور میتواند به طور موثر توان خروجی را کنترل کند تا نیازهای دینامیکی راننده برای سیستم محرک را برآورده کند. گرمای تولید شده توسط الکترونیک قدرت راکتور و اینورتر موتور میتواند به عنوان بخشی از گرما برای گرمایش کابین خلبان در زمستان استفاده شود.
مشکل شروع سرد راکتور
راکتور پیل سوختی نمیتواند در دمای پایین مستقیماً برق تولید کند، بنابراین قبل از اینکه بتواند وارد حالت عملکرد عادی شود، باید توسط گرمای خارجی گرم شود.
در این مرحله، مدار اتلاف حرارت ذکر شده در بالا باید به یک مدار گرمایش معکوس شود و این سوئیچینگ در اینجا ممکن است به یک شیر کنترل مدار مشابه شیر دو طرفه سه طرفه نیاز داشته باشد.
گرمایش را میتوان با یک منبع خارجی انجام دادبخاری برقی PTC، نیروی گرمایش الکتریکی از باتری تأمین میشود. به نظر میرسد که فناوریای نیز وجود دارد که به رآکتور اجازه میدهد گرمای خود را تولید کند، به طوری که انرژی تولید شده توسط واکنش بیشتر به شکل گرما به بدنه رآکتور داده میشود تا گرم شود.
خنککننده تقویتشده
این بخش کمی شبیه به بخش خودروهای هیبریدی است که قبلاً به آن اشاره شد، برای تأمین نیاز برق راکتور، مقدار اکسیژن واکنشدهنده نیز نیاز مشخصی دارد، بنابراین ورودی هوا باید تحت فشار قرار گیرد تا چگالی افزایش یابد و در نتیجه جریان جرمی اکسیژن افزایش یابد. به همین دلیل، خنککننده پس از بوست را به همراه دارد که میتواند به صورت سری در همان مدار خنککننده متصل شود زیرا محدوده دمایی نسبتاً نزدیک به سایر اجزا است.
وسایل نقلیه الکتریکی خالص
در پایان روز نوشته شده است که وسایل نقلیه الکتریکی خالص محبوب ترین بازیگران بازار امروز هستند. تحقیق و توسعه در مدیریت حرارتی وسایل نقلیه الکتریکی در تمام تولیدکنندگان و تامین کنندگان اصلی خودرو انجام شده است. در زیر سه نکته اصلی وجود دارد که آن را از سایر انواع وسایل نقلیه متمایز می کند:
نگرانیهای مربوط به محدوده زمستانی
بیشتر اعتبار برد به چگالی انرژی باتری، مصرف برق خودرو و مقاومت در برابر باد برمیگردد که جنبههای غیر حرارتی مدیریت هستند، اما در زمستان اهمیت چندانی ندارند.
برای راحتی بیشتر در کابین خلبان و استارت سرد باتری با ولتاژ بالا، انرژی الکتریکی زیادی توسط سیستم مدیریت حرارتی مصرف میشود و کاهش قابل توجه برد مسافتی در زمستان، امری عادی است.
دلیل اصلی این است که تولید گرما در سیستم محرک خودروهای برقی خالص بسیار بیشتر از موتور، باتری و دما است.
در حال حاضر راهکارهای رایجی مانند سیستم پمپ حرارتی، سیستم محرک و گرمای محیطی که از طریق چرخه کمپرسور، کابین و باتری را تأمین میکنند، وجود دارد. همچنین در Weimar EX5 از ... استفاده میشود.بخاریهای دیزلی، استفاده از بخشی از گرمای احتراق دیزل برای تأمین پیش گرمایش باتری و کابین (بخاریهای PTC) ، فناوری خودگرمایش باتری دیگری نیز وجود دارد، به طوری که وقتی باتری با بخش کوچکی از انرژی شروع به کار میکند، هر واحد باتری گرم میشود و در نتیجه وابستگی به مدارهای تبادل گرمای خارجی کاهش مییابد.
زمان ارسال: 20 آوریل 2023
