Хотя топливные элементы по-прежнему используются в основном на коммерческих автомобилях, легковые автомобили - это только Toyota Honda. У Hyundai есть продукты, но поскольку статья посвящена легковым автомобилям, а другие модели для сравнения также являются легковыми автомобилями, в качестве примера приведем Toyota Mirai.
Система терморегулирования топливных элементов включает в себя следующие три основных момента:
Требования к отводу тепла реактора топливных элементов
Реактор является местом реакции водорода и кислорода и генерирует тепло, одновременно производя электричество.Повышение температуры помогает увеличить мощность разряда реактора, но тепло не может быть собрано, поэтому вода, являющаяся продуктом реакции, и теплоноситель реактора должны сливаться вместе, чтобы рассеять тепло.
А поддержание температуры реактора может эффективно контролировать выходную мощность для удовлетворения динамических потребностей драйвера системы привода.Тепло, вырабатываемое силовой электроникой реактора и инвертора двигателя, может быть использовано как часть тепла для обогрева кабины в зимний период.
Проблема холодного пуска реактора
Реактор топливных элементов не может напрямую вырабатывать электроэнергию при низкой температуре, поэтому его необходимо разогреть внешним теплом, прежде чем он сможет войти в нормальный режим работы.
В этот момент упомянутый выше контур отвода тепла необходимо переключить на контур отопления, и для переключения здесь может потребоваться клапан управления контуром, аналогичный трехходовому двухходовому клапану.
Нагрев может осуществляться внешнимэлектрический нагреватель PTC, электрическая мощность нагрева от аккумулятора.Похоже, что существует также технология, которая позволяет реактору генерировать собственное тепло, так что энергия, вырабатываемая в результате реакции, поступает больше в виде тепла, направляемого на разогрев корпуса реактора.
Бустерное охлаждение
Эта часть немного похожа на упомянутую ранее партию гибридных автомобилей: чтобы удовлетворить потребность реактора в мощности, количество реагентного кислорода также имеет определенную потребность, поэтому в воздухозаборнике необходимо создать давление для увеличения плотности, тем самым увеличивая массовый расход кислорода.По этой причине используется пост-наддувное охлаждение, которое можно подключить последовательно в одном контуре охлаждения, поскольку температурный диапазон относительно близок к диапазону других компонентов.
Чистые электромобили
Написанное в конце концов, чистые электромобили сегодня являются самыми популярными игроками на рынке.Исследования и разработки в области терморегулирования электромобилей проводятся всеми крупными производителями и поставщиками автомобилей.Ниже приведены три основных момента, в которых он отличается от других типов транспортных средств:
Проблемы зимнего ассортимента
Большая часть запаса хода приходится на плотность энергии аккумулятора, потребление электроэнергии транспортным средством и сопротивление ветру, которые не являются аспектами управления температурой, но не так сильно зимой.
Для обеспечения комфорта в кабине и холодного запуска высоковольтной батареи система терморегулирования потребляет много электроэнергии, и значительное сокращение зимнего запаса хода уже является нормой.
Основная причина заключается в том, что выработка тепла в чистой системе привода электромобиля гораздо больше, чем в двигателе, аккумуляторе и температуре.
В настоящее время распространенные решения, такие как система теплового насоса, система привода и тепло окружающей среды через цикл компрессора для обеспечения кабины и аккумулятора, также используется Weimar EX5.дизельные обогреватели, использование части тепла сгорания дизеля для обеспечения подогрева аккумулятора и кабины(ПТК-нагреватели), есть еще одна технология саморазогрева аккумулятора, позволяющая при запуске аккумулятора с небольшой порцией энергии достигать прогрева каждого аккумуляторного блока, тем самым уменьшая зависимость от внешних контуров теплообмена.
Время публикации: 20 апреля 2023 г.
