Techniniai šilumos valdymo sistemų reikalavimai
grynoms elektrinėms transporto priemonėms
Elektromobilių oro kondicionavimo sistemos šalčio, šilumos šaltinis ir kiti energijos šaltiniai gaunami iš akumuliatoriaus sistemos. Vien tik elektra varomuose automobiliuose oro kondicionierius tiesiogiai veikia vairavimo komfortą, bet ir jų važiavimo atstumą.
Grynai elektrinio automobilio oro kondicionavimo sistema turi ne tik atlikti vėsinimo / šildymo funkcijas, bet ir atsižvelgti į sistemos energijos sąnaudas, taip padidindama jos sudėtingumą. Pasikeitus galios tipui, elektrinio slinkties kompresoriaus, naudojamo elektromobilių oro kondicionavimo sistemose, vertė ir tūrinis efektyvumas gerokai pagerėjo, palyginti su tradiciniais kompresoriais. Šiuo metu elektrinėse transporto priemonėse šildymui pirmiausia naudojami PTC šildytuvai, o tai žymiai sumažina važiavimo atstumą žiemą. Ateityje tikimasi palaipsniui diegti šilumos siurblių oro kondicionavimo sistemas su didesniu šildymo efektyvumu.
Naujų energetinių transporto priemonių šiluminio valdymo sistema turi atitikti salono oro kondicionavimo (aušinimo, šildymo, rūko šalinimo ir kt.), akumuliatoriaus temperatūros reguliavimo ir variklio bei valdiklio šilumos išsklaidymo reikalavimus. Remiantis visapusio transporto priemonės energijos valdymo, kompaktiškumo ir lengvo dizaino reikalavimais, automobilių šilumos valdymo sistemos palaipsniui vystosi link integruoto transporto priemonės šilumos valdymo.
Apskritai, automobilių šilumos valdymo sistemos daugiausia apima variklio aušinimo sistemas, oro kondicionavimo sistemas ir akumuliatorių šilumos valdymo sistemas. Funkciniu požiūriu jis yra padalintas į du pagrindinius komponentus: variklio skyriaus šiluminę sistemą ir salono šiluminę sistemą su trimis pagrindiniais ciklais: variklio ciklas, oro kondicionavimo ciklas ir tarpinio aušintuvo ciklas. Variklio aušinimo ciklas yra gana paprastas, įskaitant variklį, radiatorių, termostatą ir vandens siurblį. Oro kondicionavimo ciklas daugiausia susideda iš kondensatoriaus, kompresoriaus ir išsiplėtimo vožtuvo. Tarpinio aušintuvo su turbokompresoriumi funkcija yra padidinti variklio įsiurbiamo oro kiekį, kad būtų pagerintos jo galios charakteristikos. Problema ta, kad turbokompresoriaus spaudžiamo oro temperatūra yra labai aukšta; patekus tiesiai į variklį, paspartėtų variklio tepalinės alyvos senėjimas, todėl tarpinis aušintuvas turėtų sumažinti įsiurbiamo oro temperatūrą.
1) Oro kondicionavimo sistema: tradicinėse benzininėse transporto priemonėse oro kondicionavimui naudojamas variklis{1}}varomas kompresorius, o naujos energijos transporto priemonės gali naudoti tikelektriniai kompresoriai. Benzininėse transporto priemonėse oro kondicionavimo ir variklio aušinimo procesai yra gana nepriklausomi, o naujose energijos transporto priemonėse trys-elektrinės aušinimo sistemos yra glaudžiai susijusios ir dažniausiai dalijasi šalčio šaltiniu su akumuliatoriaus aušinimo sistema. Benzininėse transporto priemonėse variklis yra šilumos šaltinis, naudojant vandens siurblį vandens cirkuliacijai šildyti. Šiuo metu daugumoje naujų energiją naudojančių transporto priemonių naudojamas elektrinis šildymas, tačiau ateities tendencija yra efektyviau naudoti-šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemas.
(2) Akumuliatoriaus šiluminis valdymas:Optimalus akumuliatoriaus veikimo temperatūros diapazonas yra 20–30 laipsnių. Esant žemai temperatūrai, akumuliatoriaus talpa yra mažesnė, o įkrovimo / iškrovimo našumas prastas; esant aukštai temperatūrai, baterijos veikimo laikas sutrumpėja, o per aukšta temperatūra netgi gali sukelti saugos problemų, pvz., sprogimų. Keli akumuliatoriaus elementai yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai, kad sudarytų akumuliatorių bloką, o įkrovimo ir iškrovimo metu susidaranti šiluma veikia vienas kitą. Norint išlaikyti akumuliatoriaus bloką protingame temperatūros diapazone, reikalinga sudėtinga akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema.
(3) Variklių ir elektroninės valdymo sistemos šiluminis valdymas: naujų energiją naudojančių transporto priemonių varikliams ir elektroniniams valdymo komponentams eksploatacijos metu keliami dideli šilumos išsklaidymo reikalavimai ir paprastai reikia aktyvaus aušinimo. Šiems komponentams dažnai reikalingi tik aušinimo įrenginiai.
