Yfirlit yfir hitastjórnunartækni 2
1.2 Hitastjórnun mótora og rafeindastýringar
Hitastjórnun rafknúinna ökutækjahreyfla og rafeindastýringarkerfa er mikilvægur þáttur í því að tryggja langtíma stöðugan rekstur ökutækja, lengja endingu íhluta og bæta orkunýtni. Mótorar og rafeindastýringaríhlutir mynda mikinn hita við notkun. Of hátt hitastig mun ekki aðeins draga úr afköstum kerfisins heldur getur það jafnvel valdið öryggisáhættu. Fyrir varmastjórnun á hreinum rafknúnum ökutækjum og rafeindastýringum er hitaleiðni nú aðallega náð með loftkælikerfi, fljótandi kælikerfi og hitapíputækni. Sum kerfi endurvinna einnig úrgangshita mótora og rafeindastýrikerfa.
1) Loftkælikerfi. Sem hefðbundin hitaleiðni aðferð við mótor notar loftkælikerfið loftflæðið sem myndast þegar ökutækið er í akstri til að dreifa hita og fjarlægir umframhitann sem mótorinn myndar með náttúrulegri eða þvinguðum convection. Loftkælikerfið hefur tiltölulega einfalda uppbyggingu og litlum tilkostnaði. Það þarf ekki viðbótar kælimiðil og hentar vel fyrir aðstæður þar sem aflþéttleiki er ekki hár. Hins vegar, þar sem drifhreyflar rafknúinna ökutækja þróast í átt til mikillar aflþéttleika, sérstaklega við stöðugt mikið álag, hefur hitaleiðnigeta loftkælingar smám saman orðið ófullnægjandi.
2) Vökvakælitækni. Vökvakælitækni gegnir mikilvægu hlutverki í varmastjórnun rafknúinna ökutækja. Þessi tækni notar kælivökva (eins og vatn, etýlenglýkóllausn, osfrv.) sem hitaflutningsmiðil og er nátengd mótorvindunni eða yfirborði húsnæðisins í gegnum hringrásarleiðslu og gleypir þar með og fjarlægir hita. Vökvakælikerfið getur fljótt og jafnt kælt alla hluta mótorsins og hentar sérstaklega vel fyrir afkastamikil rafknúin farartæki. Á sama tíma, til að koma í veg fyrir öryggisáhættu af völdum kælivökvaleka, þarf að nota efni og tækni með góða þéttingargetu og bæta við eftirlits- og viðvörunarbúnaði.
3) Hitapíputækni. Hitapíputækni getur hjálpað til við að leiða hita jafnt og bæta skilvirkni hitaleiðni. Hitaskynjarar og snjöll stjórnunaralgrím geta náð rauntíma eftirliti og aðlögun kerfishita. Að auki getur notkun efna með mikilli hitaleiðni og bjartsýni hönnun einnig bætt hitaskipti skilvirkni varmaleiðnihluta.
1.3 Hitastjórnunarkerfi farþegarýmis
Varmastjórnun farþegarýmis rafknúinna ökutækja er ein af lykiltækni til að tryggja þægindi ökumanna og farþega, bæta orkunýtingu ökutækja og lengja akstursdrægi. Það nær aðallega yfir sumarkælingu, vetrarhitun og skynsamlega stjórn á hitastýringu. Fyrir sumarkælingu er kælikerfi með uppgufunarferli að mestu notað. Munurinn liggur aðallega í vetrarhitunaraðferðinni. Helstu upphitunaraðferðir farþegarýmis hitastjórnunarkerfisins eru sem hér segir:
1) PTC hitari er upphitunarlausn sem er mikið notuð í rafknúnum ökutækjum í árdaga. Í lághitaumhverfi getur PTC hitari fljótt veitt hita í farþegarýmið, en orkubreytingarnýtni hans er tiltölulega lítil og hitunarferlið eyðir rafhlöðuorku beint, sem getur haft ákveðin áhrif á þol rafknúinna ökutækja.
2) Varmadæla loftræstikerfi gegnir mikilvægu hlutverki í hitastjórnun farþegarýmis fyrir rafbíla, sérstaklega við vetrarhitun. Kerfið notar andstæða Carnot hringrás til að endurheimta úrgangshita frá ytra umhverfi eða innri íhlutum og breytir lággæða varmaorku í hágæða varmaorku í gegnum íhluti eins og þjöppur, uppgufunartæki og þétta til að ná fram skilvirkri upphitun. Í samanburði við hefðbundna PTC hitara hafa varmadælukerfi hærri orkunýtnihlutföll, sem dregur að vissu leyti úr eftirspurn eftir rafhlöðuorku um borð. Með þróun tækninnar hafa varmadælukerfi með tvöföldum eða mörgum uppsprettum (eins og samþætt mótorúrgangshitaendurheimtunaraðgerð) smám saman vakið athygli og bætt enn frekar afköst varmadælna í umhverfi við mjög lágt hitastig. Hins vegar mun afköst varmadælu loftræstikerfa minnka verulega í lághitaumhverfi. Aðalástæðan er sú að uppgufunarþrýstingur og hitaupptaka kælimiðilsins við lágt umhverfishitastig minnkar, sem leiðir til lækkunar á frammistöðustuðli (COP) og erfiðleika við venjulega notkun. Til að leysa þetta vandamál er tækni eins og endurnýjun lofts og aukning á enthalpíu, afþíðingu og endurheimt úrgangshita venjulega notuð til úrbóta.
Nokkur ný varmastjórnunartækni farþegarýmis er einnig smám saman í þróun og reynt að beita þeim á sviði rafknúinna farartækja. Til dæmis: orkugeymslutækni fyrir fasabreytingarefni getur tekið í sig umframhita þegar hitastigið í farþegarýminu er of hátt og losað geymdan hita þegar hitastigið er of lágt; tækni til að fanga sólargeislun getur safnað sólargeislunarorku í gegnum sólarplötur sem settar eru upp á þakinu og umbreyta henni í raforku eða hitaorku til notkunar fyrir loftræstikerfið; að auki notar snjall hitastjórnunarkerfið háþróað skynjaranet og stjórnunaralgrím til að fylgjast með hitastigi innan og utan farþegarýmis og þörfum farþega í rauntíma og stilla hitastjórnunarstefnuna á virkan hátt til að ná sem bestum orkunýtingaráhrifum.
