จะวิเคราะห์ระบบย่อยต่างๆ ของการจัดการความร้อนสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ได้อย่างไร

การจัดการระบายความร้อนของรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิของแบตเตอรี่ มอเตอร์ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และห้องโดยสาร เพื่อให้แน่ใจว่ารถยนต์จะทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากขาดแหล่งความร้อนของเครื่องยนต์ โดยทั่วไปแล้วยานพาหนะพลังงานใหม่จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ทำความร้อนเพิ่มเติมเพื่อเสริมความร้อนของระบบ อุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เครื่องทำความร้อน PTC เครื่องทำความร้อนดีเซล และเครื่องปรับอากาศปั๊มความร้อน

ภายใต้แนวโน้มของการใช้พลังงานไฟฟ้า ระบบการจัดการความร้อนของยานพาหนะทั้งหมดได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ยานพาหนะพลังงานใหม่ที่ไม่มีเครื่องยนต์ความร้อนจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สร้างความร้อนเพิ่มเติมเพื่อรักษาการทำงานที่มีประสิทธิภาพของทั้งระบบ ความไวต่ออุณหภูมิสูงของแบตเตอรี่ทำให้ข้อกำหนดที่ซับซ้อนและการปรับแต่งสำหรับการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

สถาปัตยกรรมการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่ ระบบการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่สามารถแบ่งออกเป็นการจัดการความร้อนของระบบแบตเตอรี่ ระบบปรับอากาศ การจัดการความร้อน และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของมอเตอร์ การจัดการความร้อน การจัดการความร้อนของระบบแบตเตอรี่และระบบปรับอากาศ การจัดการความร้อนรวมถึงการทำความเย็นและความร้อน ฟังก์ชั่นหลักสองประการคือการจัดการความร้อนของระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของมอเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นการระบายความร้อน

การจัดการความร้อนระบบแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่
ระบายความร้อนด้วยอากาศ:

• โดยใช้อากาศอุณหภูมิต่ำเป็นตัวกลาง โดยใช้การพาความร้อน เพื่อลดอุณหภูมิแบตเตอรี่ แบ่งเป็น ระบายความร้อนตามธรรมชาติ และ ระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับ
• โครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ครอสเอฟเฟกต์
• ส่วนใหญ่ใช้ในรุ่นต่ำสุด

การระบายความร้อนด้วยของเหลว:

• การใช้สารหล่อเย็นเป็นตัวกลางควบคู่กับวงจรการทำความเย็นเพื่อขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากแบตเตอรี่
• ให้ผลดี ความร้อนสม่ำเสมอ ต้นทุนสูง
• ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับรุ่นระดับกลางถึงระดับสูงที่อยู่เหนือระดับ A และเส้นทางเทคโนโลยีกระแสหลักในปัจจุบัน

สารทำความเย็นทำความเย็นโดยตรง

• การจัดการระบายความร้อนแบบบูรณาการโดยใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวผสมผสานการกระจายความร้อนของแบตเตอรี่เข้ากับระบบปรับอากาศเพื่อดึงความร้อนออกจากแบตเตอรี่ สารทำความเย็นที่ใช้กันทั่วไปคือ R134a และคาร์บอนไดออกไซด์
• ซอฟต์แวร์บูรณาการระบบต้องการความแม่นยำในการควบคุมสูง
• อุปสรรคทางเทคนิคสูง ปัจจุบันใช้ในรุ่นจำนวนน้อยเท่านั้น

การทำความร้อนแบตเตอรี่สองวิธี

เครื่องทำความร้อนภายนอก

• แบตเตอรี่ถูกทำให้ร้อนจากภายนอกผ่านวัสดุ PTC หรือฟิล์มทำความร้อน ฯลฯ

• โครงสร้างที่ซับซ้อน ความร้อนไม่สม่ำเสมอ ประสิทธิภาพการทำความร้อนต่ำ และการใช้พลังงานสูง

 

การทำความร้อนด้วยตนเองของเซลล์

• การสร้างความร้อนผ่านอิมพีแดนซ์ภายในของแบตเตอรี่หรือการลัดวงจรบางส่วนของจังหวะ

• ประสิทธิภาพการทำความร้อนที่สูงขึ้น การทำความร้อนที่สม่ำเสมอมากขึ้น การใช้พลังงานน้อยลง

ในปัจจุบัน ระบบฉนวนแบตเตอรี่ยี่ห้อหลักๆ ส่วนใหญ่ใช้การทำความร้อนแบตเตอรี่แบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบแอคทีฟ เพื่อให้ได้อุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมโดยการทำความร้อนสารหล่อเย็นที่จัดอยู่ในระบบแบตเตอรี่พลังงาน

การจัดการความร้อนของระบบควบคุมไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่
มอเตอร์และส่วนประกอบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะไฟฟ้าต้องมีการระบายความร้อนสูงระหว่างการทำงาน และมักจะต้องมีการระบายความร้อนแบบแอคทีฟเพื่อให้แน่ใจว่ายานพาหนะอยู่ในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ปลอดภัย ระบบระบายความร้อนด้วยไฟฟ้าควบคุมของมอเตอร์นั้นคล้ายคลึงกับระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ และส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ปั๊มน้ำไฟฟ้า หม้อน้ำ พัดลมระบายความร้อน กาต้มน้ำขยาย และท่อ

การจัดการความร้อนของระบบปรับอากาศสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่
ขั้นตอนการทำความเย็นของรถยนต์พลังงานใหม่ไม่แตกต่างจากรถยนต์ทั่วไปมากนัก ในขั้นตอนการทำความร้อน เนื่องจากขาดแหล่งความร้อนของเครื่องยนต์ จึงมักจำเป็นต้องมีกลไกการทำความร้อนเพิ่มเติมเพื่อสร้างความร้อนเพื่อเสริมความร้อนของระบบ องค์ประกอบความร้อน PTC มักเป็นตัวเลือกแรกสำหรับเครื่องทำความร้อนเนื่องจากมีผลกระทบทางความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ความต้านทานแรงดันสูง และคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่ไม่เผาไหม้ บางรุ่นมีการติดตั้งเทคโนโลยีปั๊มความร้อนขั้นสูงเพิ่มเติม

เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า PTC
โซลูชันการทำความร้อน PTC ที่มีต้นทุนต่ำ โครงสร้างเรียบง่าย และการทำงานที่มั่นคง ได้กลายเป็นโซลูชันการทำความร้อนที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ ตามวิธีการทำงานที่แตกต่างกัน เครื่องทำความร้อน PTC สามารถแบ่งออกเป็นแบบทำความร้อนด้วยอากาศและเครื่องทำน้ำร้อน

 

• เครื่องทำความร้อนด้วยอากาศ PTC จะให้ความร้อนโดยตรงแก่อากาศที่ไหลผ่านพื้นผิวของเครื่องทำความร้อน จากนั้นเป่าลมเข้าไปในรถผ่านเครื่องเป่าลมเพื่อให้ได้ผลของอากาศอุ่น
• ต้นทุนต่ำ ทำความร้อนได้เร็ว อุณหภูมิสูง แต่อากาศอุ่นจะแห้งมาก และความสบายต่ำ
• PTC ไฟฟ้าแรงสูงจะเข้าสู่ห้องโดยสารโดยตรง ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

• เครื่องทำความร้อนน้ำหล่อเย็น PTC ใช้เครื่องทำน้ำอุ่นเพื่อให้ความร้อนกับอากาศทางอ้อม เครื่องทำความร้อนจะทำน้ำร้อนก่อน จากนั้นน้ำร้อนจะไหลเข้าสู่แกนลมอุ่นเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศเย็น จากนั้นลมเย็นที่ร้อนจะถูกส่งไปยังห้องโดยสาร
• การสูญเสียความร้อนมีน้อย และเป็นโซลูชันการทำความร้อนที่ค่อนข้างสมบูรณ์และปลอดภัย
• ใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะไฟฟ้า