תנורי חימום חשמליים לרכבי אנרגיה חדשים:
פרטים טכניים ודגשים למוצר
א. מהם תנורי חימום חשמליים לרכבי אנרגיה חדשים?
תנורי חימום חשמליים לרכבי אנרגיה חדשים הם מכשירים הממירים אנרגיה חשמלית לאנרגיית חום. הם משמשים בעיקר עבור:
חימום מוקדם של הסוללה בטמפרטורות נמוכות: חימום הסוללה לטמפרטורת הפעולה האופטימלית שלה (15-35 מעלות) בסביבות קרות.
חימום תא: החלפת חום פסולת מנוע מסורתי כדי לספק סביבה חמה לנוסעים.
הפשרה והסרת ערפל: הסרה מהירה של הכפור מהשמשה הקדמית כדי להבטיח בטיחות בנהיגה.
בהתבסס על אמצעי החימום, הם מחולקים בעיקר לשתי קטגוריות:-על בסיס מים ועל בסיס אוויר-.
מחממי PTC חשמליים על בסיס-מים (כיום המיינסטרים)
עקרון עבודה: מחממי PTC על בסיס-מים משתמשים בקרמיקה בריום טיטנאט כגוף החימום. ל-PTC מאפיין מקדם טמפרטורה חיובי-התנגדות נמוכה, זרם גבוה וחימום מהיר בטמפרטורות נמוכות; כאשר הטמפרטורה עולה לנקודת הקורי (בערך 80-150 מעלות), ההתנגדות גדלה בחדות, והכוח פוחת אוטומטית, ומשיג הגבלת טמפרטורה עצמית.
תהליך חימום: גוף החימום PTC מייצר חום כאשר הוא מופעל → חום מועבר אל סנפירי פיזור החום מאלומיניום → נוזל קירור זורם דרך הסנפירים וסופג חום → נוזל הקירור המחומם נשאב ללוחית הקירור של נוזל הסוללה או לליבת המחמם.
הרכב מבני:
גוף חימום PTC (צלחת קרמית + אלקטרודת אלומיניום)
פסי פיזור חום אלומיניום/רצועות גליות (הגדלת שטח חילופי החום)
מעטפת סגסוגת אלומיניום (יוצרת תעלות מים)
חיישן טמפרטורה (מפקח על טמפרטורת המים ביציאה)
מודול בקרת כוח (מכוונן את כוח הכניסה)
דגשים עיקריים:
טמפרטורה מגבילה-עצמית, בטוחה מטבעה: מפחיתה אוטומטית את הספק במהלך שריפה יבשה, ומונעת מהיסוד התחממות יתר ואש.
טכנולוגיה בוגרת: מעל עשר שנות ניסיון בייצור המוני, אמינות גבוהה.
עלות ניתנת לשליטה: שרשרת אספקה בוגרת, מתאימה לייצור המוני-בקנה מידה גדול.
מחמם סרטים עבים לחימום-מים (טרנד-הדור הבא)
עקרון עבודה: מחמם הסרט העבה משתמש בטכנולוגיית הדפסת מסך כדי להדפיס משחת עמידות בפני אדמה נדירה (כגון RuO₂) על פני מצע מתכת (נירוסטה/קרמיקה), אשר מושבעת לאחר מכן בטמפרטורה גבוהה ליצירת מעגל חימום ברמת מיקרון-. זרם הזורם דרך השכבה ההתנגדות יוצר חימום ג'ול, אשר מועבר במהירות דרך המצע אל נוזל הקירור בתוך תעלות הזרימה.
שלא כמו מחממי PTC, למחממי סרט עבה-אין הגבלת טמפרטורה-מובנית; הם דורשים חיישן טמפרטורה ומערכת בקרה כדי להשיג בקרת טמפרטורה-סגורה (דיוק ±1 מעלה).
הרכב מבני:
שכבת בסיס (נירוסטה/קרמיקה)
שכבה דיאלקטרית מבודדת (זיגוג זכוכית)
שכבת חימום עמידה (תרחיץ סרט עבה של כדור הארץ נדיר)
שכבת בידוד מגן (זיגוג זכוכית)
ערוצי דיור וזרימה
חיישן טמפרטורה + בקר
דגשים עיקריים:
יעילות תרמית > 95%: 8-10% יותר חסכוני באנרגיה מ-PTC, משפר ישירות את הטווח
חימום מהיר של 3 שניות: חום מיידי בכניסה לרכב בחורף, ללא צורך בהמתנה
30% קטן יותר גודל: צפיפות הספק גבוהה, פריסת מארז קלה
תואם באופן מושלם לפלטפורמות 800V: בידוד עמיד בפני מתח > 4000V, ללא סיכון להתמוטטות
דיוק בקרת טמפרטורה ±1 מעלה: הגנה מעולה על הסוללה
מחמם חשמלי PTC מופעל-אוויר (פתרון עזר)
עקרון עבודה:
מחמם PTC המופעל על ידי אוויר- ממקם את גוף החימום הקרמי PTC ישירות בתוך צינור האוויר. האוויר מחומם ישירות כשהוא זורם על פני השטח של גוף החימום ולאחר מכן מועף לתוך התא על ידי מאוורר.
רכיבים מבניים:
גוף חימום קרמי PTC
סנפירי פיזור חום (הגדלת שטח חילופי החום)
מאוורר/מפוח
דיור וצינור אוויר
מגן טמפרטורה
דגשים עיקריים:
מבנה פשוט, עלות נמוכה
תגובה מהירה, חימום מיידי
מתאים לתרחישי חימום חניה
מגבלות:
לא ניתן לחמם את הסוללה (מחמם אוויר בלבד)
הספק נמוך יחסית (1-3kW)
