1. Ibilgailu Elektrikoen Kudeaketa Termikoaren Baldintzak (HVCH)
Bidaiarien konpartimentua gidaria ibilgailua martxan dagoen bitartean bizi den ingurune-espazioa da. Gidariarentzat gidatzeko ingurune erosoa bermatzeko, bidaiarien konpartimentuaren kudeaketa termikoak ibilgailuaren barnealdeko ingurunearen tenperatura, hezetasuna eta airearen hornidura-tenperatura kontrolatu behar ditu. Bidaiarien konpartimentuaren kudeaketa termikoaren eskakizunak baldintza desberdinetan 1. taulan ageri dira.
Bateriaren tenperaturaren kontrola ibilgailu elektrikoen funtzionamendu eraginkor eta segurua bermatzeko aurrebaldintza garrantzitsua da. Tenperatura altuegia denean, likido-ihesak eta errekuntza espontaneoa eragingo ditu, eta horrek gidatzearen segurtasunean eragina izango du; tenperatura baxuegia denean, bateriaren karga- eta deskarga-ahalmena neurri batean gutxitu egingo da. Energia-dentsitate handia eta pisu arina direla eta, litiozko bateriak ibilgailu elektrikoetarako bateria erabilienak bihurtu dira. Litiozko baterien tenperatura-kontrolaren eskakizunak eta bateriaren bero-karga baldintza desberdinetan, literaturaren arabera kalkulatuta, 2. taulan ageri dira. Baterien energia-dentsitatea pixkanaka handitzen ari den heinean, lan-ingurunearen tenperatura-tartea zabaltzen ari den heinean eta kargatzeko abiadura azkarrak handitzen ari diren heinean, bateriaren tenperatura-kontrolaren garrantzia areagotu egin da kudeaketa termikoko sisteman, ez bakarrik errepide-baldintza desberdinak eta kargatzeko eta deskargatzeko modu desberdinak asetzeko. Tenperatura-kontrolaren karga aldatzen da ibilgailuaren lan-baldintzen arabera, bateria-paketeen arteko tenperatura-eremuaren uniformetasunak eta ihes termikoaren prebentzioak eta kontrolak ere tenperatura-kontrolaren eskakizun guztiak bete behar dituzte ingurumen-baldintza desberdinetan, hala nola hotz handia, bero handia eta hezetasun handiko eremuak, eta uda beroa eta negu hotza duten eremuak. behar.
2. Lehen faseko PTC berokuntza
Ibilgailu elektrikoen industrializazioaren hasierako fasean, oinarrizko teknologiak bateriak, motorrak eta bestelako potentzia-sistemen ordezkapena du oinarri, pixkanaka hobetu ondoren. Ibilgailu elektriko puruen aire girotuak eta erregai-ibilgailuen aire girotuak lurrun-konpresio zikloaren bidez egiten dute hozte-funtzioa. Bien arteko aldea da erregai-ibilgailuen aire girotuaren konpresorea motorrak zeharka bultzatzen duela uhalaren bidez, eta ibilgailu elektriko puruak, berriz, zuzenean erabiltzen duela trakzio elektrikoaren konpresorea hozte-zikloa bultzatzeko. Neguan erregai-ibilgailuak berotzen direnean, motorraren hondakin-beroa zuzenean erabiltzen da bidaiarien konpartimentua berotzeko, bero-iturri gehigarririk gabe. Hala ere, ibilgailu elektriko puruen motorraren hondakin-beroak ezin ditu neguko berogailuaren beharrak ase. Beraz, neguko berogailua ibilgailu elektriko puruek konpondu behar duten arazoa da. Tenperatura-koefiziente positiboa duen berogailua (tenperatura-koefiziente positiboa, PTC) PTC zeramikazko berogailu-elementu batez eta aluminiozko hodi batez osatuta dago.PTC hozgarri-berogailua/PTC aire berogailua), erresistentzia termiko txikiaren eta bero-transferentziaren eraginkortasun handiaren abantailak dituena, eta erregai-ibilgailuen karrozeriaren oinarrian erabiltzen da. Horregatik, lehenengo ibilgailu elektrikoek lurrun-konpresio bidezko hozte-zikloaren hoztea eta PTC berotzea erabiltzen zituzten bidaiarien konpartimentuaren kudeaketa termikoa lortzeko.
2.1 Bero-ponpa teknologiaren aplikazioa bigarren fasean
Benetako erabileran, ibilgailu elektrikoek berogailu-energia kontsumo handia dute neguan. Termodinamikaren ikuspuntutik, PTC berogailuaren COP beti 1 baino txikiagoa da, eta horrek PTC berogailuaren energia-kontsumoa handia eta energia-erabilera-tasa baxua bihurtzen ditu, eta horrek ibilgailu elektrikoen kilometrajea asko mugatzen du. Bero-ponpa teknologiak lurrun-konpresio zikloa erabiltzen du inguruneko bero maila baxua erabiltzeko, eta berogailuan zeharreko COP teorikoa 1 baino handiagoa da. Beraz, PTCren ordez bero-ponpa sistema bat erabiltzeak ibilgailu elektrikoen gidatze-autonomia handitu dezake berogailu-baldintzetan. Bateriaren edukiera eta potentzia gehiago hobetzearekin batera, bateriaren funtzionamenduan zeharreko karga termikoa ere pixkanaka handitzen ari da. Aire-hozte egitura tradizionalak ezin ditu bateriaren tenperatura-kontrolaren eskakizunak bete. Hori dela eta, hozte likidoa bihurtu da bateriaren tenperatura kontrolatzeko metodo nagusia. Gainera, giza gorputzak behar duen tenperatura erosoa bateria normal funtzionatzen duen tenperaturaren antzekoa denez, bidaiarien konpartimentuaren eta bateriaren hozte-eskakizunak bero-trukagailuak paraleloan konektatuz bete daitezke bidaiarien konpartimentuko bero-ponpa sisteman. Bateriaren beroa zeharka xurgatzen da bero-trukagailuaren eta bigarren mailako hoztearen bidez, eta ibilgailu elektrikoaren kudeaketa termikoaren sistemaren integrazio-maila hobetu da. Integrazio-maila hobetu den arren, fase honetan kudeaketa termikoaren sistemak bateriaren eta bidaiarien konpartimentuaren hoztea integratzen du soilik, eta bateriaren eta motorraren hondar-beroa ez da eraginkortasunez erabili.
Argitaratze data: 2023ko apirilaren 4a
