הליבה של ניהול תרמי רכב
בכל מערכת הניהול התרמי, לוחות מקוררים- במים, מחליפי חום, שסתומי ארבע- ושסתומי התפשטות אלקטרוניים הם כולם רכיבי חילופי חום/מחסנים פסיביים, האחראים רק על העברת חום ומעבר לולאה. רק המדחס החשמלי יכול לדחוס את נוזל הקירור, ליצור הפרש לחץ במערכת ולהניע את המחזור הרציף של הקירור; זהו ליבת העבודה הפעילה של מערכת הניהול התרמית כולה. ללא המדחס, חימום משאבת חום, קירור אקטיבי ובקרת טמפרטורה אקטיבית של הסוללה נכשלים כולם.
שרשרת אנרגיה לניהול תרמי של רכב:
מדחס חשמלי(ליבת כניסת אנרגיה) ← שסתומים/מחליפי חום ← סוללות/כונן חשמלי/מסופי החלפת חום בחלל
I. עקרון העבודה של מדחס חשמלי: אנרגיה חשמלית ← אנרגיה מכנית ← הפרש לחץ של נוזל קירור
1. קישור המרת אנרגיה
מתח גבוה-מתח DC מתח ← גשר מהפך תלת-פאזי ← מתח AC ← סיבוב מנוע PMSM ← צלחת גלילה של מדחס דוחסת קירור ← מבסס מערכת הפרש לחץ גבוה ונמוך ← מחזור וחילופי חום של נוזל קירור
2. שליטה במעגל סגור
● בקר ה-VCU/ניהול התרמי של הרכב שולח את מהירות היעד ומצב הפעולה באמצעות CAN;
● ה-DSP/MCU מפעיל את אלגוריתם בקרת הווקטור של FOC כדי לחשב את ה-PWM התלת--פאזי;
● דרייבר השער המבודד מגביר את 3.3V PWM ל-15V כדי להניע 6 טרנזיסטורי כוח;
● גשר המהפך התלת--פאזי הופך את הספק ה-DC להספק AC בתדר משתנה;
● מנוע PMSM מניע את המדחס לביצוע עבודה;
● משוב זרם, מתח וטמפרטורה מבודדים ונדגמים בחזרה ל-DSP לתיקון-בזמן אמת של פרמטרי בקרה.
ארבע פונקציות ליבה
① קירור תא נוסעים פעיל: משיג קירור תא בקיץ באמצעות מחזור אידוי-עיבוי-מצערת-דחיסת קירור, מה שהופך אותה ליחידת כוח הקירור היחידה ברכבי אנרגיה חדשים.
② חימום משאבת חום ביעילות גבוהה-(החלפת PTC באנרגיה גבוהה-): סופג חום פסולת מאוויר הסביבה וממערכות בקרה מנוע/אלקטרונית לחימום תא הנוסעים והסוללה. בהשוואה לפתרונות חימום PTC טהורים, הוא יכול לשפר את טווח הטמפרטורות הנמוכות-ב-10%~20% (השיפור משמעותי יותר בתנאי טמפרטורה-נמוכים קיצוניים מתחת ל-20 מעלות), ולהפחית משמעותית את צריכת האנרגיה הכוללת של הרכב בחורף.
③ בקרת טמפרטורת סוללה בטווח-מלא: בתנאי טמפרטורה- גבוהים, זרימת הקירור מסירה את חום הסוללה, ומבטיחה טעינה מהירה במיוחד- בטוחה ויציבה; בתנאי טמפרטורה-נמוכים, מעגל משאבת החום מחמם מראש את תאי הסוללה, מייצב את ביצועי הטעינה והפריקה, מאט את השפלת התא ומאריך את חיי הסוללה.
④ ניצול מדורג של חום הרכב: הגדרה ראשונה: בהתבסס על העדיפות של "פסולת מנוע → בקרת טמפרטורת הסוללה → חימום בתא → פיזור חום סביבתי", חום הפסולת של הרכב כולו מתוכנן באופן דינמי לממש שחזור חום פסולת וחלוקת-לפי דרישה, למקסם את הפחתת צריכת האנרגיה הלא יעילה ולשפר את ניצול האנרגיה כולו של הרכב.
