היסטוריית פיתוח של ניהול תרמי
מערכת של כלי רכב חשמליים (1)
שלב א': קירור בלבד +חימום חשמלי
מאפייני השלב: בשלב הראשוני של תיעוש הרכב החשמלי, מערכות מיזוג האוויר ובקרת הטמפרטורה של מנוע הסוללה בתא הנוסעים משתנים בהתבסס על רכבי דלק מסורתיים, וכל תת-מערכת עומדת באופן עצמאי בדרישות הניהול התרמי.
מיזוג אוויר רכבי דלק מסורתי משתמש בקירור מחזור דחיסת אדים, ומדחס מיזוג האוויר מונע בעקיפין על ידי המנוע דרך רצועה, תוך שימוש בחום הפסולת של המנוע לחימום.
מיזוג אוויר לרכב חשמלי משתמש בקירור מחזור דחיסת אדים, אך משתמש במדחס הנעה חשמלי במקום זאת. מכיוון שחום הפסולת של המנוע אינו יכול לעמוד בדרישת החימום בחורף, תנור החימום החשמלי PTC משמש לחימום.
בכלי רכב חשמליים מוקדמים, נעשה שימוש נרחב בקירור אוויר לפיזור חום ולקירור הסוללה. זרימת נוזל קירור ורדיאטור פיזרו חום וקיררו את מערכת ההנעה החשמלית.
שלב ב': משאבת חום + חימום עזר חשמלי
מאפייני שלב:כדי לשפר את יעילות אנרגית החימום, טכנולוגיית משאבת חום מיושמת על כלי רכב חשמליים, ומערכת הניהול התרמית של תא הנוסעים ומערכת הניהול התרמית של הסוללה משולבות בפשטות.
טכנולוגיית משאבת חום יכולה לממש את הניצול של מקורות אוויר בדרגה נמוכה, מה שיכול לשפר את COP החימום בהשוואה לחימום חשמלי מסורתי. עם זאת, בסביבות טמפרטורות נמוכות, ביצועי החימום של מערכת משאבת החום מוחלשים, ונדרש דוד חשמלי PTC לחימום עזר.
על ידי שליטה בנתיב זרימת הקירור דרך השסתום, ניתן לממש את המעבר בין מצבי קירור, חימום, הסרת לחות והפשרה.
ככל שקיבולת הסוללה והספק ממשיכים לגדול, פתרון קירור האוויר המסורתי אינו יכול לעמוד בדרישות בקרת הטמפרטורה של סוללת החשמל, וקירור נוזלי הפך בהדרגה לדרך העיקרית לבקרת טמפרטורת הסוללה. דרישות הקירור של תא הנוסעים וסוללת החשמל מתקיימות בהתאמה על ידי חיבור המאייד במקביל למערכת משאבת החום.
שלב Ⅲ: משאבת חום בטווח טמפרטורות רחב + שילוב ניהול תרמי של הרכב
מאפייני שלב: מערכות המשנה מחוברות זו לזו, הרכיבים משולבים, היעילות האנרגטית המקיפה של המערכת משופרת, יכולת ההסתגלות לטמפרטורה נמוכה של משאבת החום משופרת ושילוב מערכת הניהול התרמית של הרכב משופרת.
בהתחשב בבעיית הנחתה של ביצועי החימום בטמפרטורה נמוכה של משאבות חום מסורתיות, טכנולוגיות משאבות חום בטמפרטורה נמוכה כגון שחזור חום פסולת סוללת מנוע ומילוי אוויר בהזרקת קירור מיושמות בהדרגה, וטווח הטמפרטורות של התאמת משאבת החום מורחב.
מידת הצימוד של כל תת-מערכת לניהול תרמי מעמיקה, ומשולבים שסתומים, מיכלי מים, משאבות נוזל קירור ורכיבים אחרים.
לולאות הקירור והקירור מודולריות, ומערכת הניהול התרמית של הרכב משולבת וקלת משקל.
מטרת הפיתוח של מערכת הניהול התרמית היא לפתח מערכת ניהול תרמית בטוחה יותר, חסכונית באנרגיה, ידידותית לסביבה ונוחה כדי להבטיח את בטיחות הטעינה והנהיגה של רכבים חשמליים, לשפר את ביצועי הסיבולת של רכבים חשמליים ולשפר את נוחות המשתמש.
