Quản lý nhiệt hệ thống điện ô tô được chia thành quản lý nhiệt hệ thống điện xe chạy nhiên liệu truyền thống và quản lý nhiệt hệ thống điện xe năng lượng mới. Hiện nay, quản lý nhiệt hệ thống điện xe chạy nhiên liệu truyền thống đã rất hoàn thiện. Xe chạy nhiên liệu truyền thống được vận hành bằng động cơ, vì vậy quản lý nhiệt động cơ là trọng tâm của quản lý nhiệt ô tô truyền thống. Quản lý nhiệt động cơ chủ yếu bao gồm hệ thống làm mát động cơ. Hơn 30% nhiệt lượng trong hệ thống xe cần được giải phóng bởi mạch làm mát động cơ để ngăn động cơ quá nóng khi hoạt động ở tải trọng cao. Nước làm mát của động cơ được sử dụng để sưởi ấm khoang cabin.
Hệ thống động cơ của xe chạy bằng nhiên liệu truyền thống bao gồm động cơ và hộp số, trong khi xe năng lượng mới bao gồm pin, mô tơ và hệ thống điều khiển điện tử. Phương pháp quản lý nhiệt của hai loại xe này đã trải qua những thay đổi lớn. Pin của xe năng lượng mới có phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường là 25～40℃. Do đó, việc quản lý nhiệt cho pin đòi hỏi cả việc giữ ấm và tản nhiệt. Đồng thời, nhiệt độ của mô tơ không được quá cao. Nếu nhiệt độ mô tơ quá cao, nó sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của mô tơ. Vì vậy, mô tơ cũng cần có các biện pháp tản nhiệt cần thiết trong quá trình sử dụng. Sau đây là phần giới thiệu về hệ thống quản lý nhiệt của pin và hệ thống quản lý nhiệt của hệ thống điều khiển điện tử mô tơ và các bộ phận khác.
Hệ thống quản lý nhiệt pin điện
Hệ thống quản lý nhiệt của pin năng lượng chủ yếu được chia thành làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng, làm mát bằng vật liệu chuyển pha và làm mát bằng ống dẫn nhiệt dựa trên các môi chất làm mát khác nhau. Nguyên lý và cấu trúc hệ thống của các phương pháp làm mát khác nhau khá khác biệt.
1) Làm mát pin bằng không khí: bộ pin và không khí bên ngoài trao đổi nhiệt đối lưu thông qua luồng không khí. Làm mát bằng không khí thường được chia thành làm mát tự nhiên và làm mát cưỡng bức. Làm mát tự nhiên là khi không khí bên ngoài làm mát bộ pin khi xe đang chạy. Làm mát cưỡng bức bằng không khí là lắp đặt quạt để làm mát cưỡng bức bộ pin. Ưu điểm của làm mát bằng không khí là chi phí thấp và dễ ứng dụng thương mại. Nhược điểm là hiệu suất tản nhiệt thấp, chiếm nhiều không gian và vấn đề tiếng ồn nghiêm trọng.Máy sưởi không khí PTC)
2) Làm mát pin bằng chất lỏng: nhiệt lượng của bộ pin được dẫn đi bằng dòng chất lỏng. Vì dung tích nhiệt riêng của chất lỏng lớn hơn không khí, nên hiệu quả làm mát bằng chất lỏng tốt hơn so với làm mát bằng không khí, tốc độ làm mát cũng nhanh hơn, và sự phân bố nhiệt độ sau khi tản nhiệt của bộ pin tương đối đồng đều. Do đó, làm mát bằng chất lỏng cũng được sử dụng rộng rãi trong thương mại.Bộ gia nhiệt nước làm mát PTC)
3) Làm mát bằng vật liệu chuyển pha: Vật liệu chuyển pha (PCM) bao gồm parafin, muối ngậm nước, axit béo, v.v., có thể hấp thụ hoặc giải phóng một lượng lớn nhiệt ẩn khi xảy ra sự chuyển pha, trong khi nhiệt độ của chính chúng vẫn không thay đổi. Do đó, PCM có khả năng lưu trữ năng lượng nhiệt lớn mà không cần tiêu thụ thêm năng lượng, và được sử dụng rộng rãi trong việc làm mát pin của các sản phẩm điện tử như điện thoại di động. Tuy nhiên, việc ứng dụng trong pin ô tô vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu. Vật liệu chuyển pha gặp vấn đề về độ dẫn nhiệt thấp, khiến bề mặt PCM tiếp xúc với pin bị nóng chảy, trong khi các phần khác không bị nóng chảy, làm giảm hiệu suất truyền nhiệt của hệ thống và không phù hợp với pin công suất lớn. Nếu những vấn đề này được giải quyết, làm mát bằng PCM sẽ trở thành giải pháp phát triển tiềm năng nhất cho việc quản lý nhiệt của xe năng lượng mới.
4) Làm mát bằng ống dẫn nhiệt: Ống dẫn nhiệt là thiết bị dựa trên sự truyền nhiệt do thay đổi pha. Ống dẫn nhiệt là một hộp kín hoặc ống kín chứa đầy môi chất/chất lỏng bão hòa (nước, ethylene glycol, hoặc acetone, v.v.). Một đầu của ống dẫn nhiệt là đầu bay hơi, và đầu kia là đầu ngưng tụ. Nó không chỉ hấp thụ nhiệt từ bộ pin mà còn làm nóng bộ pin. Hiện nay, đây là hệ thống quản lý nhiệt pin lý tưởng nhất. Tuy nhiên, nó vẫn đang được nghiên cứu.
5) Làm mát trực tiếp bằng chất làm lạnh: Làm mát trực tiếp là phương pháp sử dụng nguyên lý bay hơi và hấp thụ nhiệt của chất làm lạnh R134a và các chất làm lạnh khác, sau đó lắp đặt dàn bay hơi của hệ thống điều hòa không khí trong hộp chứa ắc quy để làm mát nhanh chóng hộp chứa ắc quy. Hệ thống làm mát trực tiếp có hiệu suất làm mát cao và công suất làm mát lớn.
Thời gian đăng bài: 29/04/2024
