ניהול תרמי של רכב אנרגיה חדש
ניהול תרמי נשמע כמו תיאום בין דרישות הקור והחום בתוך מערכת הרכב, ונראה שזה לא עושה הבדל, אבל למעשה ישנם הבדלים משמעותיים במערכות הניהול התרמי עבור סוגי רכבי אנרגיה חדשים שונים, והבאים יציגו את מאפיינים מיוחדים של מערכות הניהול התרמי שלהם עבור כל אחד משני סוגי רכבי האנרגיה החדשים.
רכב תאי דלק
מערכת הניהול התרמית של תאי דלק מאופיינת בשלוש נקודות עיקריות:
דרישת פיזור חום של כור תאי דלק
הכור הוא האתר של תגובת מימן-חמצן, אשר מייצר חום תוך הפקת חשמל. העלייה בטמפרטורה עוזרת להגביר את עוצמת הפריקה של הכור, אך לא ניתן לאסוף את החום, ולכן מי תוצר התגובה ונוזל הקירור של הכור צריכים לזרום יחד כדי לפזר את החום. ושמירה על טמפרטורת הכור יכולה לשלוט ביעילות על הספק הפלט כדי לענות על הצרכים הדינמיים של הנהג עבור מערכת ההנעה. החום שנוצר על ידי האלקטרוניקה הכוחנית של הכור ומהפך המנוע יכול לשמש כחלק מהחום לחימום תא הטייס בחורף.
הבעיה של התחלה קרה של הכור
כור תאי הדלק אינו יכול לספק חשמל ישירות בטמפרטורה נמוכה, ולכן צריך לחמם אותו על ידי חום חיצוני לפני שהוא יכול להיכנס למצב פעולה רגיל. בשלב זה, יש להפוך את מעגל פיזור החום שהוזכר לעיל למעגל חימום, והמיתוג כאן עשוי לדרוש שסתום בקרת מעגל הדומה לשסתום דו-כיווני תלת-כיווני. חימום יכול להתבצע על ידי דוד חשמלי חיצוני, כוח חימום חשמלי מהסוללה לספק. נראה כי יש גם טכנולוגיה מוזכרת כי הכור יכול להיות חימום עצמי, כך האנרגיה שנוצרת על ידי התגובה יותר בצורת חום לגוף של חימום הכור.
קירור בלחץ
חלק זה דומה קצת לזה שהוזכר על ידי הצד ההיברידי, על מנת לעמוד בדרישת ההספק של הכור, נדרשת גם כמות החמצן המגיב, ולכן יש ללחוץ על כניסת האוויר כדי להגביר את הצפיפות ובכך קצב זרימת מסת החמצן. מסיבה זו מביאה את הקירור פוסט-בוסט, שניתן לחבר בטור באותו מעגל קירור מאחר וטווח הטמפרטורות קרוב יחסית לשאר הרכיבים.
רכבים חשמליים טהורים
הרכב החשמלי הטהור האחרון הוא השחקן הפופולרי ביותר בשוק כיום. מחקר ופיתוח בניהול תרמי של רכבים חשמליים נעשו בכל יצרני וספקי הרכב הגדולים. להלן שלוש נקודות עיקריות שבהן הוא שונה מסוגי רכב אחרים:
חששות לטווח החורף
רוב הקרדיט לטווח ניתן להיבטי הניהול הלא תרמיים של צפיפות אנרגית הסוללה, צריכת החשמל הכוללת של הרכב ומקדם התנגדות הרוח, אבל לא כל כך בחורף. על מנת לעמוד ברמת הנוחות בתא ובהתחלה הקרה של סוללת המתח הגבוה, צורכת אנרגיה חשמלית רבה על ידי מערכת הניהול התרמית, והפחתה משמעותית בטווח החורף היא כבר נורמה. הסיבה העיקרית היא שייצור החום של מערכת ההנעה של הרכב החשמלי הטהור הוא הרבה יותר רגיש למנוע, הסוללה והטמפרטורה. כיום פתרונות נפוצים כגון מערכת משאבת חום, מערכת ההנעה חום וחום סביבתי דרך מחזור המדחס כדי לספק את תא הנוסעים והסוללה, יש גם את Weimar EX5 בשימוש בתנורי דיזל, שימוש בחלק מחום הבעירה בדיזל כדי לספק לסוללה ולתא חימום מראש, יש עוד טכנולוגיה לחימום עצמי של הסוללה, כך שכאשר הסוללה מופעלת עם חלק קטן של אנרגיה כדי להשיג את ההתחממות של כל יחידת סוללה, ובכך להפחית את ההסתמכות על מעגלי חילופי חום חיצוניים.
חום טעינה בעוצמה גבוהה
סוגים אחרים של מצברים חדשים לרכבי אנרגיה הם קטנים יחסית, הצורך בטעינה חיצונית בטעינה חיצונית נשלטת גם על ידי הספק נמוך של AC, בעוד טעינת DC במתח גבוה בעוצמה גבוהה היא כמעט תכונה סטנדרטית של כל מכונית חשמלית טהורה, למעט מכוניות כמו Baojun E100 תומכות פחות או יותר בעשרות קילוואט של כוח טעינה. אמנם טעינה בעוצמה גבוהה מחוברת ישירות לערימת הטעינה של DC ולסוללה, אבל אין חלקים באמצע כמו ה-AC OBC, אבל אין לזלזל בחימום הסוללה והכבלים בהספק גבוה. במיוחד בקיץ, אפילו כדי לעמוד בטעינה בהספק גבוה, כגון הספק טעינה של 60kW, צריך להשתמש במחזור הקירור הכרוך בקירור הסוללה או מערכת משאבת החום. אז נראה שאמנם טעינה בעוצמה גבוהה מקצרת את זמן הטעינה כדי לשפר את יעילות הטעינה, אבל המורכבות והעלות של ניהול תרמי נחוצות כדי לענות על צרכים כאלה, כך שעבור דגמי מחיר שונים, ולא רוצה לשפר להספק גבוה ניתן מְשׁוּפָּר.
פיזור חום משולב באלקטרוניקה
מהמגמה הנוכחית של מערכת המתח הגבוה לרכבים חשמליים ניתן לראות, עתיד האלקטרוניקה הכוח יהיה יותר ויותר משולב, כגון מטען רכב משולב תלת-באחד במתח גבוה של BYD, מתח גבוה עד מתח נמוך תיבת חלוקה DC/DC ומתח גבוה, ו-Geely אנרגיה וגיאומטריה חדשה A עם שילוב שניים באחד של DC/DC ותיבת חלוקה במתח גבוה וכן הלאה. השילוב של אלקטרוניקת הספק מביא בהכרח את שילוב מעגל הקירור, המהווה בעיה חדשה עבור מערכת הניהול התרמית, עיצוב מעגל הקירור בתוך שילוב המתח הגבוה וירידת הלחץ של נוזל הצינור. היתרונות של פיזור חום משולב טמונים באורך הצנרת המקוצר, ממשק צנרת קירור משותף, ובסופו של דבר חיסכון במקום והפחתת עלויות.
