ภาพรวมของการจัดการความร้อนในระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า

การจัดการความร้อนของระบบส่งกำลังของยานยนต์แบ่งออกเป็นการจัดการความร้อนของระบบส่งกำลังของยานพาหนะเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม และการจัดการความร้อนของระบบส่งกำลังของยานพาหนะพลังงานใหม่ขณะนี้การจัดการระบายความร้อนของระบบส่งกำลังของยานพาหนะเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมมีความสมบูรณ์มากยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมนั้นขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ ดังนั้นการจัดการความร้อนของเครื่องยนต์จึงเป็นจุดสนใจของการจัดการความร้อนของยานยนต์แบบดั้งเดิมการจัดการระบายความร้อนของเครื่องยนต์ส่วนใหญ่จะรวมถึงระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ความร้อนในระบบรถยนต์มากกว่า 30% จะต้องถูกปล่อยออกมาจากวงจรระบายความร้อนของเครื่องยนต์ เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไปภายใต้การทำงานที่มีภาระสูงน้ำหล่อเย็นของเครื่องยนต์ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ห้องโดยสาร

โรงไฟฟ้าของรถยนต์เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมประกอบด้วยเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังของยานพาหนะเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ในขณะที่รถยนต์พลังงานใหม่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ มอเตอร์ และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์วิธีการจัดการระบายความร้อนของทั้งสองได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากแบตเตอรี่พลังงานของยานพาหนะพลังงานใหม่ ช่วงอุณหภูมิการทำงานปกติคือ 25~40℃ดังนั้นการจัดการระบายความร้อนของแบตเตอรี่จึงต้องทำให้แบตเตอรี่อุ่นและกระจายออกไปในเวลาเดียวกันอุณหภูมิของมอเตอร์ไม่ควรสูงเกินไปหากอุณหภูมิของมอเตอร์สูงเกินไปจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์ดังนั้นมอเตอร์จึงจำเป็นต้องใช้มาตรการกระจายความร้อนที่จำเป็นระหว่างการใช้งานต่อไปนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่และระบบการจัดการความร้อนของระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของมอเตอร์และส่วนประกอบอื่นๆ

ระบบจัดการความร้อนแบตเตอรี่พลังงาน

ระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่พลังงานส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลว การระบายความร้อนด้วยการเปลี่ยนเฟสและการระบายความร้อนด้วยท่อความร้อนตามสื่อการทำความเย็นที่แตกต่างกันหลักการและโครงสร้างระบบของวิธีการทำความเย็นที่แตกต่างกันค่อนข้างแตกต่างกัน

1) การระบายความร้อนด้วยอากาศของแบตเตอรี่: ชุดแบตเตอรี่และอากาศภายนอกจะแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนผ่านการไหลของอากาศโดยทั่วไปการระบายความร้อนด้วยอากาศจะแบ่งออกเป็นการทำความเย็นตามธรรมชาติและการทำความเย็นแบบบังคับการระบายความร้อนตามธรรมชาติคือการที่อากาศภายนอกทำให้ชุดแบตเตอรี่เย็นลงในขณะที่รถกำลังทำงานการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับคือการติดตั้งพัดลมเพื่อระบายความร้อนแบบบังคับกับชุดแบตเตอรี่ข้อดีของการระบายความร้อนด้วยอากาศคือต้นทุนต่ำและนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ง่ายข้อเสียคือประสิทธิภาพการกระจายความร้อนต่ำ อัตราการยึดครองพื้นที่ขนาดใหญ่ และปัญหาเสียงรบกวนร้ายแรง (เครื่องทำความร้อนอากาศ PTC)

2) การระบายความร้อนด้วยของเหลวของแบตเตอรี่: ความร้อนของก้อนแบตเตอรี่จะถูกกำจัดออกไปโดยการไหลของของเหลวเนื่องจากความจุความร้อนจำเพาะของของเหลวมีขนาดใหญ่กว่าอากาศ ผลการทำความเย็นของการทำความเย็นด้วยของเหลวจึงดีกว่าการทำความเย็นด้วยอากาศ และความเร็วในการทำความเย็นยังเร็วกว่าการทำความเย็นด้วยอากาศ และการกระจายอุณหภูมิหลังการกระจายความร้อนของ ก้อนแบตเตอรี่ค่อนข้างสม่ำเสมอดังนั้นการระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเชิงพาณิชย์ (เครื่องทำความร้อนน้ำหล่อเย็น PTC)

3) การระบายความร้อนของวัสดุเปลี่ยนเฟส: วัสดุเปลี่ยนเฟส (PhaseChangeMaterial, PCM) ได้แก่ พาราฟิน เกลือไฮเดรต กรดไขมัน ฯลฯ ซึ่งสามารถดูดซับหรือปล่อยความร้อนแฝงจำนวนมากเมื่อเกิดการเปลี่ยนเฟสในขณะที่อุณหภูมิของพวกมันยังคงอยู่ ไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้น PCM จึงมีความจุพลังงานความร้อนขนาดใหญ่โดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความเย็นแบตเตอรี่ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถืออย่างไรก็ตามการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่พลังงานรถยนต์ยังอยู่ในสถานะการวิจัยวัสดุเปลี่ยนเฟสมีปัญหาการนำความร้อนต่ำทำให้พื้นผิว PCM ที่สัมผัสกับแบตเตอรี่ละลายในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นไม่ละลายทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนของระบบลดลงและไม่เหมาะกับพลังงานขนาดใหญ่ แบตเตอรี่หากปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ การระบายความร้อน PCM จะกลายเป็นโซลูชันการพัฒนาที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับการจัดการความร้อนของยานพาหนะพลังงานใหม่

4) การระบายความร้อนด้วยท่อความร้อน: ท่อความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้การถ่ายเทความร้อนแบบเปลี่ยนเฟสท่อความร้อนคือภาชนะปิดผนึกหรือท่อปิดผนึกซึ่งเต็มไปด้วยตัวกลาง/ของเหลวที่อิ่มตัว (น้ำ เอทิลีนไกลคอล หรืออะซิโตน ฯลฯ)ส่วนหนึ่งของท่อความร้อนคือส่วนปลายของการระเหย และอีกส่วนคือส่วนปลายของการควบแน่นไม่เพียงแต่สามารถดูดซับความร้อนของแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังให้ความร้อนแก่แบตเตอรี่อีกด้วยปัจจุบันเป็นระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่พลังงานที่เหมาะสมที่สุดอย่างไรก็ตาม ยังอยู่ระหว่างการวิจัย

5) การทำความเย็นโดยตรงด้วยสารทำความเย็น: การทำความเย็นโดยตรงเป็นวิธีการใช้หลักการของสารทำความเย็น R134a และสารทำความเย็นอื่น ๆ เพื่อระเหยและดูดซับความร้อนและติดตั้งเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศในกล่องแบตเตอรี่เพื่อทำให้กล่องแบตเตอรี่เย็นลงอย่างรวดเร็วระบบระบายความร้อนโดยตรงมีประสิทธิภาพการทำความเย็นสูงและความสามารถในการทำความเย็นขนาดใหญ่