מבוא לידע בניהול תרמי רכב
הרכב הוא מוצר תעשייתי מורכב, המורכב מחלקים ומכלולים רבים, וטמפרטורת העבודה וטמפרטורת סבילות החומר של כל חלק שונים. רק על ידי הבטחה שהם פועלים בטמפרטורה מתאימה ניתן להבטיח את הפעולה הבטוחה, היעילה והיציבה של המכונית. מערכת הניהול התרמית של הרכב מבוססת על המערכת ועל הרכב כולו, ומתאמת את החום של הרכב כולו ואת החום הסביבה כדי לשמור על כל רכיב בטווח הטמפרטורות האופטימלי.
ניהול תרמי רכב מסורתי כולל בעיקר את קירור המנוע ותיבת ההילוכים וניהול תרמי של מערכת מיזוג האוויר.
ניהול תרמי של רכב אנרגיה חדש כולל ניהול תרמי של מערכת מנוע ואלקטרונית, ניהול תרמי של מערכת הסוללות וניהול תרמי של מיזוג אוויר בתא הנוסעים.
מערכת ניהול תרמית
1. ההבדל בין רכבי דלק לרכבים חשמליים
תחת מגמת החשמול, מערכת הניהול התרמית של הרכב כולו עברה שינויים גדולים. רכבי אנרגיה חדשים ללא מנועי חום דורשים התקני ייצור חום נוספים כדי לשמור על תפעול יעיל של המערכת כולה. הרגישות לטמפרטורות גבוהות של סוללות גורמת למורכבות והחידוד של הניהול התרמי של רכבי אנרגיה חדשים להמשיך לגדול. עדיין יש הבדל גדול בין הניהול התרמי של רכבי אנרגיה חדשים לבין מערכת הניהול התרמי של רכבי דלק.
1. כלי רכב מסורתיים משתמשים בחום ריאות המנוע כדי לחמם את תא הנוסעים, ורכבי אנרגיה חדשים זקוקים למכשירי חימום ליצירת חום.
רכבי מנוע בעירה פנימית מסורתיים משתמשים בחום הפסולת הנוצר מהמנוע, מתאימים אותו לטמפרטורה מתאימה דרך ליבת המחמם ומפריחים אותו לתא הטייס דרך המפוח כדי להשיג את מטרת חימום תא הנוסעים.
מכיוון שלרכבי אנרגיה חדשים אין את החום שנוצר על ידי מנוע הבעירה הפנימית, הם יכולים לקבל חום נוסף מחוץ למערכת רק באמצעות חימום נגדי PTC נוסף או מיזוג אוויר במשאבת חום לחימום תא הנוסעים.
2. הניהול התרמי של מערכות חשמל מסורתיות לרכב הוא בעיקר קירור, ויש לקרר ולחמם את סוללת החשמל.
לאחר שהמנוע ותיבת ההילוכים של רכבי מנוע בעירה פנימית מסורתיים פועלים במהירות גבוהה, נוצרת כמות גדולה של פסולת חום, אשר יש צורך לפרוק בזמן כדי להבטיח את פעולתו היעילה והיציבה של המנגנון. לכן, מערכת החשמל המסורתית לרכב היא בעיקר פיזור חום.
הביצועים של סוללות חשמל חדשות לרכבי אנרגיה רגישים לטמפרטורה. ביצועי הסוללה הם הטובים ביותר ב-15 מעלות ~ 35 מעלות. לכן, מערכת הניהול התרמית של סוללת החשמל צריכה לשלוט תמיד בטמפרטורת הסוללה בטווח הטמפרטורות המתאים כדי למקסם את ביצועי הסוללה.
בהשוואה לרכבי דלק, למערכת הניהול התרמית של רכבי אנרגיה חדשים יש יותר רכיבים והיא מורכבת יותר. השינויים העיקריים מסוכמים כך:
שינוי 1: גיוון רכיבים, הגדלת חלקים חשמליים וחלקים חדשים רבים כגון מדחסים חשמליים, מחממי PTC, שסתומי התפשטות אלקטרומגנטיים, לוחות קירור מים לסוללה, שסתומי היפוך אלקטרומגנטיים וכו'.
שינוי 2: מערכת מורכבת, פריסת ניהול תרמית מוגברת. מערכות חימום PTC ומשאבת חום נגזרות במהלך החימום. מערכת הניהול התרמית התלת-חשמלית היא מערכת חדשה טהורה שצריכה לכסות את כל השלדה.
שינוי 3: בקרת טמפרטורה מעודנת, דרישות גבוהות יותר לתוכנה ולחומרה. המערכת התלת חשמלית רגישה יותר לטמפרטורה מאשר המנוע. ברמת החומרה: יש צורך לפרוס מספר רב של חיישני P/T; ברמת התוכנה: יש להגביר את המרדף אחר תרחישים מפולחים ומצבים חכמים.