ניהול תרמי של רכבי אנרגיה חדשים

ניהול תרמי של רכבי אנרגיה חדשים

1. הרכב ניהול תרמי רכב

מערכת הקירור של רכבי אנרגיה חדשים מורכבת בדרך כלל משלושה חלקים: מערכת סירקולציית קירור הסוללה, מערכת סירקולציית קירור בקרה אלקטרונית של מנוע ומערכת סירקולציית חימום מיזוג אוויר. לדגמי PHEV יש גם מערכת סירקולציה לקירור מנוע. מערכת מחזור הסוללה מיועדת בעיקר לחימום או קירור הסוללה, מערכת מחזור המנוע מיועדת בעיקר לקירור מנוע ההנעה וה-CIDD (בקר מנוע כונן), ומערכת החימום במיזוג האוויר מיועדת בעיקר לחימום או קירור תא הנוסעים. הרכיבים הפונקציונליים העיקריים המעורבים הם משאבות מים אלקטרוניות, שסתומי סולנואיד תלת כיווני, שסתומי סולנואיד דו כיווני, PTC, מחליפי חום, מפרידי נוזל-גז, רדיאטורים, קומקומים להרחבה, צינורות קירור וסוגריים קבועים שונים. עם משאבת המים האלקטרונית כמקור הכוח ונוזל הקירור כתווך, שסתום הסולנואיד שולט בכיוון הזרימה, כך שמדיום הקירור זורם לאורך הצינור דרך הרדיאטור והגוף המקורר, וחום מוחלף לפיזור חום וקירור למטה, כך שטמפרטורת העבודה של החלקים הפונקציונליים נשמרת תמיד בטווח עבודה אידיאלי, תוך מקסום הביצועים שלה. בין אם מדובר ברכב חשמלי טהור ובין אם מדובר ברכב היברידי, לולאת מחזור הניהול התרמי של הסוללה אינה תלויה במערכות אחרות. הסיבה העיקרית היא שטווח טמפרטורת העבודה הרגיל של ערכת הסוללות שונה בתכלית מזה של מערכות אחרות. טמפרטורת ההפעלה של ערכת הסוללות בדרך כלל אינה מותרת לעלות על 35 מעלות, בעוד שמנוע ההנעה פועל לרוב בסביבות 55 מעלות וטווח טמפרטורת הפעולה של המנוע הוא סביב 95 מעלות, כך שכל מעגל חייב לפעול באופן עצמאי.

2. הבדלים מניהול תרמי רכב מסורתי

הניהול התרמי של מכוניות מסורתיות הוא פשוט, ללא מערכות בקרה ורכיבים מורכבים. מטרתו היא רק להבטיח שטמפרטורת המנוע תעבוד תמיד בטווח אידאלי, ולספק את החום הנדרש לתא הנוסעים על ידי שימוש בחום הפסולת שנוצר מהמנוע, מבלי לצרוך כוח נוסף. ישנם הבדלים גדולים במבנה המערכת בין רכבי אנרגיה חדשים לרכבים מסורתיים. גם הדרישות לסידור והתקנה של רכיבי המערכת על הרכב כולו גדלות, ודרישת השטח לתא הנוסעים גדולה יותר. לסוגים שונים של רכבי אנרגיה חדשים יש מאפיינים שונים. עבור כלי רכב חשמליים טהורים, אין מנוע כמקור כוח למחזור נוזל קירור, ואין פסולת חום מהמנוע לשימוש. עבור כלי רכב היברידיים, בשל אסטרטגיית הבקרה המיוחדת שלהם, המנוע אינו יכול לספק כוח למחזור נוזל הקירור כשהוא אינו פועל, ואינו יכול לספק את מקור החום הנדרש לתא הנוסעים בזמן אמת. לכן, מבחינת המבנה, מערכת הניהול התרמית של רכבי אנרגיה חדשים מתוכננת עם משאבת מים אלקטרונית עצמאית כדי לספק כוח למחזור נוזל הקירור, והאוויר החם מחומם בדרך כלל באמצעות חשמל. לאחר שהחימום החשמלי העצמאי PTC נועד לחמם את נוזל הקירור, נוזל הקירור מופץ למיכל המים החמים במכונית כדי לספק חום לתא הנוסעים. זוהי שיטת המיינסטרים הנוכחית; ישנה גם שיטה לחימום ישיר של האוויר העובר דרך תיבת האידוי ולהפריח את החום לתוך המכונית דרך מאוורר. שיטה זו משמשת לעתים רחוקות כיום מכיוון שהיא כרוכה בבטיחות המכונית.