טכנולוגיית ניהול תרמי עבור מכוניות EV
מערכת הניהול התרמית (TMS) של רכב היא חלק חשוב ממערכת הרכב. מטרות הפיתוח של מערכת הניהול התרמי הן בעיקר בטיחות, נוחות, חיסכון באנרגיה, חסכון ועמידות.
ניהול תרמי רכב הוא לתאם את ההתאמה, האופטימיזציה והבקרה של מנוע הרכב, המזגן, הסוללה, המנוע ורכיבים ותת-מערכות קשורים אחרים מנקודת המבט של הרכב כולו, לפתור ביעילות את הבעיות התרמיות של הרכב כולו, להפוך כל אחד לתפקוד. מודול בטווח הטמפרטורות הטוב ביותר, לשפר את הכלכלה והכוח של הרכב כולו, ולהבטיח נהיגה בטוחה של הרכב.
מערכת הניהול התרמי של רכבי אנרגיה חדשים נגזרת ממערכת הניהול התרמי של רכבי דלק מסורתיים. יש לו חלקים נפוצים של מערכת הניהול התרמית של רכבי דלק מסורתיים, כמו מערכת קירור מנוע, מערכת מיזוג וכו', ויש לו מערכות קירור נוספות לחלקים חדשים כמו סוללה, מנוע ובקרה אלקטרונית. השימוש בשלושה מכשירי חשמל להחלפת המנוע ותיבת ההילוכים הוא השינוי העיקרי במערכת הניהול התרמית בהשוואה לרכבי דלק מסורתיים. בנוסף, ייתכנו מדחסים חשמליים להחלפת מדחסים רגילים, ורכיבים חדשים כמו לוחות קירור סוללה, מצננים, מחממי PTC או משאבות חום.
רכיבים כלליים של ניהול תרמי:
במערכת הניהול התרמית של המכונית, הוא מורכב בערך ממשאבת מים אלקטרונית, שסתום אלקטרומגנטי, מדחס, מחמם PTC, מאוורר אלקטרוני, קומקום הרחבה, מאייד וקבל.
משאבת מים אלקטרונית:זהו מכשיר מכני להעברת נוזל או לחיצת נוזל. הוא מעביר את האנרגיה המכנית של המניע או אנרגיה חיצונית אחרת לנוזל, מגביר את האנרגיה של הנוזל ומעביר את הנוזל. עקרון הפעולה הוא לשפוט לפי המצב הנוכחי של הכוח או רכיבים אחרים, ולשלוט בקצב הזרימה על ידי שליטה בזרימה דרך משאבת המים. על פי קצבי זרימה שונים, ניתן לקחת חום כדי לשמור על יציבות הטמפרטורה.
שסתום סולנואיד:כלומר, שסתום מבוקר אלקטרוני, שיש לו שסתומים דו-כיוונים ותלת-כיוונים. נוזל הקירור הזורם מיציאת המעבה נמצא במצב נוזלי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. על מנת להפחית את טמפרטורת הרוויה של נוזל הקירור, יש להפחית את הלחץ שלו. יחד עם זאת, על מנת להפוך את קצב הזרימה לטווח מתאים, לפני כניסת הקירור למאייד, יש לחנוק אותו על ידי שליטה בפתיחת השסתום.
מַדחֵס:גז הקירור בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה נדחף ונדחס כדי לבצע עבודה על נוזל הקירור הגזי, כך שהוא יכול לייצר שינויים בלחץ ובטמפרטורה, ובכך להפוך לקירור גזי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.
מַעֲבֶה:מקרר את נוזל הקירור בטמפרטורה גבוהה. לאחר פריקת הקירור מהמדחס, הוא נמצא במצב של טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. בשלב זה יש לקרר אותו ולהסתיים תהליך החלפת נוזל הקירור מגז לנוזל.
מחמם PTC:זהו התקן חימום התנגדות, בדרך כלל עם מתח עבודה מדורג בין 350v-550v. כאשר תנור החימום החשמלי PTC מופעל, ההתנגדות הראשונית נמוכה, ועוצמת החימום גדולה בשלב זה. לאחר שהטמפרטורה של מחמם ה-PTC עולה מעל טמפרטורת הקורי, ההתנגדות של ה-PTC עולה בחדות ליצירת חום, והחום מועבר לרכיבים דרך תווך המים במשאבת המים.
מערכת חימום:במערכת החימום, אם מדובר ברכב היברידי או ברכב מערכת תאי דלק, ניתן להשתמש בחום הנוצר במהלך פעולת המנוע או מערכת תאי הדלק עצמה כדי לעמוד בדרישת החום. ייתכן שמערכת תאי הדלק תזדקק למחמם PTC כדי לסייע בחימום בתנאי טמפרטורה נמוכה כך שהמערכת תוכל להתחמם במהירות; אם מדובר ברכב סוללה טהור, ייתכן שיהיה צורך במחמם PTC כדי לעמוד בדרישת החום.
מערכת קירור:אם מדובר במערכת פיזור חום, יש צורך להניע את נוזל פיזור החום ברכיבים לזרום דרך פעולת משאבת המים כדי להסיר את החום המקומי, ולהשתמש במאוורר כדי לסייע בפיזור חום מהיר.
מערכת קירור מיזוג אוויר:באופן עקרוני, אפקט העברת החום מושג באמצעות התכונות המיוחדות של הקירור (חומרי הקירור הנפוצים כוללים R134-tetrafluoroethane, R12 difluorodichloromethane וכו'), באמצעות ניצול הספיגה והשחרור של החום הנלווים לאידוי ולעיבוי שלו. תהליך העברת החום הפשוט לכאורה כולל למעשה את תהליך שינוי הפאזה המורכב של הקירור, על מנת להגיע לשינוי מצב הקירור ולגרום לו לשאת חום שוב ושוב. מערכת מיזוג האוויר מורכבת בעיקר מארבעה חלקים עיקריים: מדחס, מעבה, מאייד ושסתום התפשטות. במבנה של מערכת מחזור הקירור של מיזוג האוויר, נוזל הקירור יוצא מהמדחס ועובר דרך המעבה, שסתום ההתפשטות, המאייד, ולאחר מכן חוזר למדחס להשלמת מחזור קירור.
מְאַדֶה:עקרון העבודה של המאייד הוא בדיוק ההפך מהקבל. הוא קולט חום מהאוויר ומעביר את החום לקירור, כדי שיוכל להשלים את תהליך הגיזוז. לאחר שהקירור חונק על ידי מכשיר המצערת, הוא נמצא במצב של דו קיום של אדים ונוזל, הידוע גם בשם קיטור רטוב. לאחר שהאדים הרטובים נכנסים למאייד, הוא מתחיל לספוג חום ומתאדה לאדים רווי. אם הקירור ממשיך לספוג חום, הוא יהפוך לאדים מחוממים.
מאוורר אלקטרוני:הרכיב היחיד שיכול לספק אוויר באופן פעיל כדי לשפר את ביצועי חילופי החום של הרדיאטור. נכון לעכשיו, רוב הרכבים משתמשים במאווררי קירור בזרימה צירית, שיש להם את היתרונות של יעילות גבוהה, גודל קטן ופריסה קלה, והם בדרך כלל מסודרים מאחורי הרדיאטור.