Mặc dù pin nhiên liệu vẫn chủ yếu được sử dụng trên xe thương mại, còn xe du lịch thì chỉ có Toyota, Honda và Hyundai là có sản phẩm, nhưng vì bài viết này tập trung vào xe du lịch, và các mẫu xe so sánh khác cũng là xe du lịch, nên ở đây sẽ lấy Toyota Mirai làm ví dụ.
Hệ thống quản lý nhiệt của pin nhiên liệu có ba điểm chính sau:
yêu cầu tản nhiệt của lò phản ứng pin nhiên liệu
Lò phản ứng là nơi diễn ra phản ứng hydro-oxy và tạo ra nhiệt đồng thời sản sinh điện năng. Việc tăng nhiệt độ giúp tăng công suất phóng điện của lò phản ứng, nhưng nhiệt lượng này không thể được thu gom, vì vậy nước sản phẩm phản ứng và chất làm mát lò phản ứng cần phải lưu thông cùng nhau để tản nhiệt.
Việc duy trì nhiệt độ của lò phản ứng có thể kiểm soát hiệu quả công suất đầu ra để đáp ứng nhu cầu vận hành linh hoạt của hệ thống truyền động. Nhiệt lượng sinh ra từ các linh kiện điện tử công suất của lò phản ứng và bộ biến tần động cơ có thể được sử dụng một phần để sưởi ấm khoang lái vào mùa đông.
Vấn đề khởi động nguội của lò phản ứng
Lò phản ứng pin nhiên liệu không thể cung cấp điện trực tiếp ở nhiệt độ thấp, vì vậy cần được làm nóng bằng nhiệt từ bên ngoài trước khi có thể hoạt động bình thường.
Đến bước này, mạch tản nhiệt đã đề cập ở trên cần được đảo chiều thành mạch sưởi, và việc chuyển mạch ở đây có thể cần đến một van điều khiển mạch tương tự như van ba chiều hai chiều.
Việc sưởi ấm có thể được thực hiện bởi bên ngoài.máy sưởi điện PTCNguồn điện sưởi ấm từ pin được sử dụng để cung cấp. Có vẻ như cũng có công nghệ cho phép lò phản ứng tự tạo ra nhiệt, nhờ đó năng lượng sinh ra từ phản ứng được chuyển hóa thành nhiệt để làm ấm thân lò phản ứng.
Làm mát tăng cường
Phần này hơi giống với hệ thống xe hybrid đã đề cập trước đó, để đáp ứng nhu cầu năng lượng của lò phản ứng, lượng oxy phản ứng cũng có một nhu cầu nhất định, vì vậy cần phải tăng áp suất không khí đầu vào để tăng mật độ, từ đó tăng lưu lượng khối lượng oxy. Vì lý do này, người ta sử dụng hệ thống làm mát tăng áp sau, có thể được mắc nối tiếp trong cùng một mạch làm mát vì phạm vi nhiệt độ tương đối gần với các bộ phận khác.
Xe điện thuần túy
Tóm lại, xe điện thuần túy hiện là loại xe phổ biến nhất trên thị trường. Nghiên cứu và phát triển về quản lý nhiệt cho xe điện đã được thực hiện tại tất cả các nhà sản xuất và nhà cung cấp ô tô lớn. Sau đây là ba điểm chính khác biệt giữa xe điện và các loại xe khác:
lo ngại về phạm vi mùa đông
Phần lớn công lao cho phạm vi hoạt động là nhờ mật độ năng lượng của pin, mức tiêu thụ điện năng của xe và sức cản của gió, đây là những khía cạnh không liên quan đến quản lý nhiệt, nhưng lại không mấy quan trọng trong mùa đông.
Để đáp ứng sự thoải mái trong buồng lái và khả năng khởi động lạnh của pin điện áp cao, hệ thống quản lý nhiệt tiêu thụ rất nhiều năng lượng điện, và việc giảm đáng kể phạm vi hoạt động vào mùa đông đã trở thành điều thường thấy.
Lý do chính là hệ thống truyền động của xe điện thuần túy sinh nhiệt nhiều hơn đáng kể so với động cơ, pin và các bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ.
Hiện nay, các giải pháp phổ biến như hệ thống bơm nhiệt, hệ thống truyền động tạo nhiệt và nhiệt môi trường thông qua chu trình máy nén để cung cấp nhiệt cho cabin và pin, ngoài ra còn có Weimar EX5 sử dụng các phương pháp này.máy sưởi dầu dieselviệc sử dụng một phần nhiệt lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu diesel để làm nóng trước pin và khoang cabin (bộ gia nhiệt PTCNgoài ra còn có một công nghệ khác là công nghệ tự làm nóng pin, nhờ đó khi khởi động pin sẽ sử dụng một lượng năng lượng nhỏ để làm ấm từng khối pin, giảm sự phụ thuộc vào các mạch trao đổi nhiệt bên ngoài.
Thời gian đăng bài: 20/04/2023
