نظرة عامة على الإدارة الحرارية في محركات المركبات الكهربائية

تنقسم الإدارة الحرارية لنظام طاقة السيارات إلى الإدارة الحرارية لنظام طاقة مركبات الوقود التقليدي والإدارة الحرارية لنظام طاقة مركبات الطاقة الجديدة.الآن أصبحت الإدارة الحرارية لنظام الطاقة التقليدي لمركبات الوقود ناضجة للغاية.يتم تشغيل مركبة الوقود التقليدية بواسطة المحرك، وبالتالي فإن الإدارة الحرارية للمحرك هي محور الإدارة الحرارية التقليدية للسيارات.تتضمن الإدارة الحرارية للمحرك بشكل أساسي نظام تبريد المحرك.يجب إطلاق أكثر من 30% من الحرارة في نظام السيارة عن طريق دائرة تبريد المحرك لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك في ظل التشغيل ذو الحمل العالي.يتم استخدام سائل تبريد المحرك لتدفئة المقصورة.

وتتكون محطة توليد الطاقة لمركبات الوقود التقليدي من محركات وناقلات حركة لمركبات الوقود التقليدي، بينما تتكون مركبات الطاقة الجديدة من البطاريات والمحركات وأجهزة التحكم الإلكترونية.لقد شهدت أساليب الإدارة الحرارية للاثنين تغييرات كبيرة.بطارية الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة نطاق درجة حرارة العمل العادي هو 25 ~ 40 درجة مئوية.ولذلك، فإن الإدارة الحرارية للبطارية تتطلب إبقائها دافئة وتبديدها.وفي الوقت نفسه، لا ينبغي أن تكون درجة حرارة المحرك مرتفعة للغاية.إذا كانت درجة حرارة المحرك مرتفعة جدًا، فسيؤثر ذلك على عمر خدمة المحرك.لذلك، يحتاج المحرك أيضًا إلى اتخاذ الإجراءات اللازمة لتبديد الحرارة أثناء الاستخدام.فيما يلي مقدمة لنظام الإدارة الحرارية للبطارية ونظام الإدارة الحرارية للتحكم الإلكتروني في المحرك والمكونات الأخرى.

نظام الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

ينقسم نظام الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة بشكل أساسي إلى تبريد الهواء، والتبريد السائل، وتبريد المواد المتغيرة الطور، وتبريد الأنابيب الحرارية بناءً على وسائط التبريد المختلفة.تختلف المبادئ وهياكل النظام لطرق التبريد المختلفة تمامًا.

1) تبريد هواء بطارية الطاقة: تقوم حزمة البطارية والهواء الخارجي بإجراء التبادل الحراري الحراري من خلال تدفق الهواء.ينقسم تبريد الهواء عمومًا إلى تبريد طبيعي وتبريد قسري.التبريد الطبيعي هو عندما يقوم الهواء الخارجي بتبريد مجموعة البطارية أثناء تشغيل السيارة.تبريد الهواء القسري هو تركيب مروحة للتبريد القسري على حزمة البطارية.مزايا تبريد الهواء هي التكلفة المنخفضة والتطبيق التجاري السهل.تتمثل العيوب في انخفاض كفاءة تبديد الحرارة، ونسبة إشغال مساحة كبيرة، ومشاكل خطيرة في الضوضاء.سخان الهواء بي تي سي)

2) تبريد سائل بطارية الطاقة: يتم التخلص من حرارة البطارية عن طريق تدفق السائل.نظرًا لأن السعة الحرارية المحددة للسائل أكبر من قدرة الهواء، فإن تأثير التبريد للتبريد السائل أفضل من تبريد الهواء، وسرعة التبريد أيضًا أسرع من تبريد الهواء، وتوزيع درجة الحرارة بعد تبديد الحرارة حزمة البطارية موحدة نسبيًا.لذلك، يتم أيضًا استخدام التبريد السائل تجاريًا على نطاق واسع.سخان سائل التبريد PTC)

3) تبريد المواد المتغيرة الطور: تشمل المواد المتغيرة الطور (PhaseChangeMaterial, PCM) البارافين والأملاح المائية والأحماض الدهنية وغيرها، والتي يمكنها امتصاص أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة الكامنة عند حدوث تغير الطور، بينما تبقى درجة حرارتها الخاصة دون تغيير.لذلك، يتمتع PCM بقدرة كبيرة على تخزين الطاقة الحرارية دون استهلاك إضافي للطاقة، ويستخدم على نطاق واسع في تبريد بطاريات المنتجات الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة.ومع ذلك، فإن تطبيق بطاريات الطاقة للسيارات لا يزال في مرحلة البحث.تعاني المواد المتغيرة الطور من مشكلة التوصيل الحراري المنخفض، مما يتسبب في ذوبان سطح PCM الملامس للبطارية، بينما لا تذوب الأجزاء الأخرى، مما يقلل من أداء نقل الحرارة للنظام وغير مناسب للطاقة كبيرة الحجم البطاريات.إذا أمكن حل هذه المشكلات، فسيصبح تبريد PCM هو الحل التطويري الأكثر احتمالاً للإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة.

4) تبريد الأنابيب الحرارية: الأنابيب الحرارية عبارة عن جهاز يعتمد على نقل الحرارة بتغير الطور.أنبوب الحرارة عبارة عن حاوية محكمة الغلق أو أنبوب مغلق مملوء بوسط / سائل عمل مشبع (ماء أو جلايكول الإيثيلين أو الأسيتون وما إلى ذلك).أحد أقسام أنبوب الحرارة هو طرف التبخر، والطرف الآخر هو طرف التكثيف.لا يمكنها امتصاص حرارة حزمة البطارية فحسب، بل يمكنها أيضًا تسخين حزمة البطارية.إنه حاليًا نظام الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة الأكثر مثالية.ومع ذلك، فإنه لا يزال قيد البحث.

5) التبريد المباشر لغاز التبريد: التبريد المباشر هو وسيلة لاستخدام مبدأ التبريد R134a والمبردات الأخرى لتبخر وامتصاص الحرارة، وتثبيت المبخر لنظام تكييف الهواء في صندوق البطارية لتبريد صندوق البطارية بسرعة.يتمتع نظام التبريد المباشر بكفاءة تبريد عالية وقدرة تبريد كبيرة.