2014 წლიდან ელექტრომობილების ინდუსტრია თანდათან პოპულარული გახდა. მათ შორის, ელექტრომობილების თერმული მართვა თანდათან პოპულარული გახდა. რადგან ელექტრომობილების მუშაობის დიაპაზონი დამოკიდებულია არა მხოლოდ აკუმულატორის ენერგიის სიმკვრივეზე, არამედ ავტომობილის თერმული მართვის სისტემის ტექნოლოგიაზეც. აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემას ასევე აქვს...გამოცდილებაპროცესი ნულიდან დაიწყო, უგულებელყოფიდან ყურადღებამდე.
ასე რომ, დღეს მოდით ვისაუბროთ იმაზე,ელექტრომობილების თერმული მართვა, რას მართავენ ისინი?
ელექტრომობილის თერმული მართვისა და ტრადიციული ავტომობილის თერმული მართვის მსგავსებები და განსხვავებები
ეს პუნქტი პირველ ადგილზეა, რადგან მას შემდეგ, რაც საავტომობილო ინდუსტრია ახალ ენერგეტიკულ ეპოქაში შევიდა, თერმული მართვის მასშტაბები, განხორციელების მეთოდები და კომპონენტები მნიშვნელოვნად შეიცვალა.
ტრადიციული საწვავის მომხმარებელ სატრანსპორტო საშუალებების თერმული მართვის არქიტექტურის შესახებ აქ მეტის თქმა საჭირო არ არის და პროფესიონალი მკითხველებისთვის ძალიან ნათელია, რომ ტრადიციული თერმული მართვა ძირითადად მოიცავს...კონდიცირების თერმული მართვის სისტემა და ძრავის თერმული მართვის ქვესისტემა.
ელექტრომობილების თერმული მართვის არქიტექტურა ეფუძნება საწვავზე მომუშავე ავტომობილების თერმული მართვის არქიტექტურას და დამატებულია ელექტროძრავის ელექტრონული თერმული მართვის სისტემა და აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა. საწვავზე მომუშავე ავტომობილებისგან განსხვავებით, ელექტრომობილები უფრო მგრძნობიარეა ტემპერატურის ცვლილებების მიმართ, ტემპერატურა მისი უსაფრთხოების, მუშაობისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობის განსაზღვრის მთავარი ფაქტორია, თერმული მართვა კი შესაბამისი ტემპერატურის დიაპაზონისა და ერთგვაროვნების შესანარჩუნებლად აუცილებელი საშუალებაა. ამიტომ, აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა განსაკუთრებით კრიტიკულია და აკუმულატორის თერმული მართვა (სითბოს გაფრქვევა/სითბოგამტარობა/თბოიზოლაცია) პირდაპირ კავშირშია აკუმულატორის უსაფრთხოებასთან და ხანგრძლივი გამოყენების შემდეგ სიმძლავრის მუდმივობასთან.
ასე რომ, დეტალების თვალსაზრისით, ძირითადად შემდეგი განსხვავებებია.
კონდიციონერის სხვადასხვა სითბოს წყაროები
ტრადიციული საწვავის სატვირთო მანქანის კონდიცირების სისტემა ძირითადად შედგება კომპრესორის, კონდენსატორის, გაფართოების სარქვლის, აორთქლების, მილსადენის და სხვა მოწყობილობებისგან.კომპონენტები.
გაგრილებისას, მაცივარ აგენტი (მაცივარ აგენტი) კომპრესორის მეშვეობით გამოიყოფა და მანქანაში არსებული სითბო იხსნება ტემპერატურის შესამცირებლად, რაც მაცივრის პრინციპია.კომპრესორის მუშაობა ძრავის მიერ მართვა სჭირდება, გაგრილების პროცესი გაზრდის ძრავის დატვირთვას და სწორედ ამიტომ ვამბობთ, რომ ზაფხულში კონდიციონერი უფრო მეტ საწვავს ხარჯავს.
ამჟამად, ავტომობილების თითქმის ყველა საწვავით გაცხელება ხდება ძრავის გამაგრილებლის სითბოს გამოყენებით - ძრავის მიერ წარმოქმნილი დიდი რაოდენობით ნარჩენი სითბო შეიძლება გამოყენებულ იქნას კონდიციონერის გასათბობად. გამაგრილებლის სითხე გადის სითბოს გადამცვლელში (ასევე ცნობილია, როგორც წყლის ავზი) თბილი ჰაერის სისტემაში და ვენტილატორის მიერ გადატანილი ჰაერი სითბოს ცვლის ძრავის გამაგრილებლის სითხესთან, რის შემდეგაც ჰაერი თბება და შემდეგ იგზავნება მანქანაში.
თუმცა, ცივ გარემოში, ძრავას დიდი ხნის განმავლობაში მუშაობა სჭირდება წყლის ტემპერატურის სასურველ ტემპერატურამდე ასაწევად და მომხმარებელს მანქანაში სიცივის დიდი ხნის განმავლობაში ატანა უწევს.
ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების გათბობა ძირითადად ელექტრო გამათბობლებზეა დამოკიდებული, ელექტრო გამათბობლებს აქვთ ქარის გამათბობლები და წყლის გამაცხელებლები. ჰაერის გამათბობლის პრინციპი თმის საშრობის მსგავსია, რომელიც პირდაპირ აცხელებს ცირკულირებად ჰაერს გამათბობელი ფურცლის მეშვეობით, რითაც ავტომობილს ცხელი ჰაერით ამარაგებს. ქარის გამათბობლის უპირატესობა ის არის, რომ გათბობის დრო სწრაფია, ენერგოეფექტურობის კოეფიციენტი ოდნავ მაღალია და გათბობის ტემპერატურა მაღალია. ნაკლი ის არის, რომ გათბობის ქარი განსაკუთრებით მშრალია, რაც ადამიანის სხეულში სიმშრალის შეგრძნებას იწვევს. წყლის გამაცხელებლის პრინციპი ელექტრო წყლის გამაცხელებლის მსგავსია, რომელიც გამაგრილებელს აცხელებს გამათბობელი ფურცლის მეშვეობით, ხოლო მაღალი ტემპერატურის გამაგრილებელი მიედინება თბილი ჰაერის ბირთვში და შემდეგ აცხელებს ცირკულირებად ჰაერს სალონის გათბობის მისაღწევად. წყლის გამაცხელებლის გათბობის დრო ოდნავ მეტია, ვიდრე ჰაერის გამათბობლის, მაგრამ ის ასევე გაცილებით სწრაფია, ვიდრე საწვავის ავტომობილის, ხოლო წყლის მილს აქვს სითბოს დაკარგვა დაბალი ტემპერატურის გარემოში და ენერგოეფექტურობა ოდნავ დაბალია. Xiaopeng G3 იყენებს ზემოთ ხსენებულ წყლის გამაცხელებელს.
ელექტრომობილებისთვის, იქნება ეს ქარის გათბობა თუ წყლის გათბობა, ელექტროენერგიის მიწოდებისთვის საჭიროა აკუმულატორები და ელექტროენერგიის უმეტესი ნაწილი მოიხმარება...კონდიციონერი გათბობა დაბალი ტემპერატურის გარემოში. ეს იწვევს ელექტრომობილების მოძრაობის დიაპაზონის შემცირებას დაბალი ტემპერატურის გარემოში.
შედარებარედაქტირებულია დაბალი ტემპერატურის გარემოში საწვავის მომხმარებელ სატრანსპორტო საშუალებების ნელი გათბობის სიჩქარის პრობლემის გამო, ელექტრომობილებისთვის ელექტრო გათბობის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს გათბობის დრო.
კვების ელემენტების თერმული მართვა
საწვავზე მომუშავე ავტომობილების ძრავის თერმული მართვისგან განსხვავებით, ელექტრომობილების ენერგოსისტემის თერმული მართვის მოთხოვნები უფრო მკაცრია.
რადგან ბატარეის საუკეთესო სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი ძალიან მცირეა, ბატარეის ტემპერატურა, როგორც წესი, 15-დან 40 გრადუსამდე უნდა იყოს.° გ. თუმცა, სატრანსპორტო საშუალებების მიერ ჩვეულებრივ გამოყენებული გარემოს ტემპერატურაა -30~40° C და ფაქტობრივი მომხმარებლების მართვის პირობები რთულია. თერმული მართვის კონტროლმა უნდა უზრუნველყოს სატრანსპორტო საშუალებების მართვის პირობებისა და აკუმულატორების მდგომარეობის ეფექტურად იდენტიფიცირება და განსაზღვრა, ოპტიმალური ტემპერატურის კონტროლი და ენერგიის მოხმარებას, სატრანსპორტო საშუალების მუშაობას, აკუმულატორის მუშაობასა და კომფორტს შორის ბალანსის მიღწევა.
მანძილის შენარჩუნების შიშის შესამსუბუქებლად, ელექტრომობილების აკუმულატორის მოცულობა სულ უფრო და უფრო იზრდება და ენერგიის სიმკვრივე სულ უფრო და უფრო იზრდება; ამავდროულად, აუცილებელია მომხმარებლებისთვის დატენვის ძალიან ხანგრძლივი ლოდინის დროის პრობლემის გადაჭრა და სწრაფი და ზესწრაფი დატენვის ტექნოლოგიების გაჩენა.
თერმული მართვის თვალსაზრისით, მაღალი დენის სწრაფი დატენვა იწვევს სითბოს უფრო მეტ გამომუშავებას და ბატარეის ენერგიის უფრო მაღალ მოხმარებას. როდესაც ბატარეის ტემპერატურა ძალიან მაღალია დატენვის დროს, ამან შეიძლება არა მხოლოდ უსაფრთხოების რისკები გამოიწვიოს, არამედ გამოიწვიოს ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ბატარეის ეფექტურობის შემცირება და ბატარეის ვადის დაჩქარებული ვარდნა.თერმული მართვის სისტემამძიმე გამოცდაა.
ელექტრომობილის თერმული მართვა
მგზავრის სალონის კომფორტის რეგულირება
ავტომობილის შიდა თერმული გარემო პირდაპირ გავლენას ახდენს მგზავრის კომფორტზე. ადამიანის სხეულის სენსორულ მოდელთან ერთად, კაბინაში ნაკადისა და სითბოს გადაცემის შესწავლა მნიშვნელოვანი საშუალებაა ავტომობილის კომფორტისა და მუშაობის გასაუმჯობესებლად. განიხილება მგზავრის კომფორტზე ზემოქმედება კორპუსის სტრუქტურის დიზაინიდან, კონდიციონერის გამოსასვლელიდან, მზის სხივების ზემოქმედებით გამოწვეული ავტომობილის მინიდან და მთელი კორპუსის დიზაინიდან, კონდიცირების სისტემასთან ერთად.
ავტომობილის მართვისას, მომხმარებლებმა არა მხოლოდ უნდა განიცადონ ავტომობილის ძლიერი სიმძლავრით გამოწვეული მართვის შეგრძნება, არამედ სალონის კომფორტიც, რაც მნიშვნელოვან ნაწილს წარმოადგენს.
ბატარეის მუშაობის ტემპერატურის რეგულირების კონტროლი
ბატარეის გამოყენების პროცესში შეიძლება წარმოიშვას მრავალი პრობლემა, განსაკუთრებით ბატარეის ტემპერატურასთან დაკავშირებით, ლითიუმის ბატარეის სიმძლავრის შემცირება უკიდურესად დაბალ ტემპერატურაზე სერიოზულად ხდება, ხოლო მაღალ ტემპერატურაზე უსაფრთხოების რისკები არსებობს, ექსტრემალურ შემთხვევებში ბატარეის გამოყენებამ შესაძლოა ზიანი მიაყენოს მას, რაც შეამცირებს მის მუშაობას და სიცოცხლის ხანგრძლივობას.
თერმული მართვის მთავარი მიზანია, რომ აკუმულატორი ყოველთვის მუშაობდეს შესაბამის ტემპერატურულ დიაპაზონში, რათა შენარჩუნდეს აკუმულატორის საუკეთესო სამუშაო მდგომარეობა. აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემა ძირითადად სამ ფუნქციას მოიცავს: სითბოს გაფრქვევა, წინასწარი გათბობა და ტემპერატურის გათანაბრება. სითბოს გაფრქვევა და წინასწარი გათბობა ძირითადად რეგულირდება გარე გარემოს ტემპერატურის შესაძლო ზემოქმედების მიხედვით აკუმულატორზე. ტემპერატურის გათანაბრება გამოიყენება აკუმულატორის შიგნით ტემპერატურის სხვაობის შესამცირებლად და აკუმულატორის გარკვეული ნაწილის გადახურებით გამოწვეული სწრაფი დაშლის თავიდან ასაცილებლად.
ბაზარზე ამჟამად არსებულ ელექტრომობილებში გამოყენებული აკუმულატორის თერმული მართვის სისტემები ძირითადად ორ კატეგორიად იყოფა: ჰაერით გაგრილებადი და სითხით გაგრილებადი.
პრინციპიჰაერით გაგრილებადი თერმული მართვის სისტემა უფრო კომპიუტერის სითბოს გაფრქვევის პრინციპს ჰგავს, აკუმულატორის ერთ ნაწილში დამონტაჟებულია გამაგრილებელი ვენტილატორი, ხოლო მეორე ბოლოში არის ვენტილატორი, რომელიც ვენტილატორის მუშაობის გზით აჩქარებს ჰაერის ნაკადს აკუმულატორებს შორის, რათა შთანთქას აკუმულატორის მიერ გამოყოფილი სითბო მისი მუშაობის დროს.
უხეშად რომ ვთქვათ, ჰაერით გაგრილება გულისხმობს აკუმულატორის ბლოკის გვერდზე ვენტილატორის დამატებას და აკუმულატორის გაგრილებას ვენტილატორის მობერვით, თუმცა ვენტილატორის მიერ მობერილ ქარზე გარე ფაქტორები გავლენას მოახდენს და ჰაერის გაგრილების ეფექტურობა შემცირდება, როდესაც გარე ტემპერატურა მაღალია. ისევე, როგორც ვენტილატორის მობერვა არ გაგრილებთ ცხელ დღეს. ჰაერით გაგრილების უპირატესობა მისი მარტივი სტრუქტურა და დაბალი ღირებულებაა.
თხევადი გაგრილება შთანთქავს აკუმულატორის მიერ წარმოქმნილ სითბოს გამაგრილებლის მეშვეობით მუშაობის დროს აკუმულატორის ბლოკის შიგნით გამაგრილებლის მილსადენში, რათა მიღწეული იქნას აკუმულატორის ტემპერატურის შემცირების ეფექტი. ფაქტობრივი გამოყენების ეფექტიდან გამომდინარე, თხევად გარემოს აქვს მაღალი სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი, დიდი თბოტევადობა და უფრო სწრაფი გაგრილების სიჩქარე, ხოლო Xiaopeng G3 იყენებს თხევადი გაგრილების სისტემას უფრო მაღალი გაგრილების ეფექტურობით.
მარტივად რომ ვთქვათ, თხევადი გაგრილების პრინციპი აკუმულატორის ბლოკში წყლის მილის მოწყობაა. როდესაც აკუმულატორის ტემპერატურა ძალიან მაღალია, წყლის მილში ცივი წყალი ჩაედინება და სითბო ცივი წყლით გაიწოვება გასაგრილებლად. თუ აკუმულატორის ტემპერატურა ძალიან დაბალია, ის უნდა გაცხელდეს.
როდესაც ავტომობილი ენერგიულად ან სწრაფად იტენება, აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის დროს დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა. როდესაც აკუმულატორის ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ჩართეთ კომპრესორი და დაბალი ტემპერატურის მაცივარი გაატარებს გამაგრილებელს აკუმულატორის სითბოს გადამცვლელის გამაგრილებელ მილში. დაბალი ტემპერატურის გამაგრილებელი ჩაედინება აკუმულატორის ბლოკში სითბოს მოსაშორებლად, რათა აკუმულატორმა შეინარჩუნოს საუკეთესო ტემპერატურის დიაპაზონი, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს აკუმულატორის უსაფრთხოებას და საიმედოობას მანქანის გამოყენების დროს და ამცირებს დატენვის დროს.
უკიდურესად ცივ ზამთარში, დაბალი ტემპერატურის გამო, ლითიუმის აკუმულატორების აქტივობა მცირდება, აკუმულატორის მუშაობა მნიშვნელოვნად მცირდება და აკუმულატორის მაღალი სიმძლავრის განმუხტვა ან სწრაფი დატენვა შეუძლებელია. ამ დროს ჩართეთ წყლის გამაცხელებელი აკუმულატორის წრედში გამაგრილებლის გასაცხელებლად და მაღალი ტემპერატურის გამაგრილებლის გაცხელება გამოიწვევს აკუმულატორის გაცხელებას. ეს უზრუნველყოფს, რომ ავტომობილს ასევე ექნება სწრაფი დატენვის შესაძლებლობა და დაბალი ტემპერატურის გარემოში ხანგრძლივი მართვის დიაპაზონი.
ელექტროძრავის ელექტრონული კონტროლი და მაღალი სიმძლავრის ელექტრული ნაწილების გაგრილების სითბოს გაფრქვევა
ახალმა ენერგომოწყობილობებმა მიაღწიეს ყოვლისმომცველ ელექტროფიკაციის ფუნქციებს და საწვავის კვების სისტემა შეიცვალა ელექტროენერგეტიკულ სისტემაზე. აკუმულატორის სიმძლავრეა მაქსიმუმ370 ვოლტიანი მუდმივი ძაბვა ავტომობილის ენერგიით, გაგრილებითა და გათბობით უზრუნველსაყოფად, ასევე ავტომობილის სხვადასხვა ელექტრო კომპონენტის ენერგიით მომარაგებისთვის. ავტომობილის მართვის დროს, მაღალი სიმძლავრის ელექტრო კომპონენტები (როგორიცაა ძრავები, DCDC, ძრავის კონტროლერები და ა.შ.) დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფენ. ენერგეტიკული დანადგარების მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ავტომობილის გაუმართაობა, სიმძლავრის შეზღუდვა და უსაფრთხოების რისკებიც კი. ავტომობილის თერმული მართვა დროულად უნდა აფრქვევდეს გამომუშავებულ სითბოს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ავტომობილის მაღალი სიმძლავრის ელექტრო კომპონენტების უსაფრთხო სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონში ყოფნა.
G3 ელექტროძრავის ელექტრონული მართვის სისტემა თერმული მართვისთვის იყენებს თხევადი გაგრილების სითბოს გაფრქვევას. ელექტრონული ტუმბოს წამყვანი სისტემის მილსადენში არსებული გამაგრილებელი სითხე მიედინება ძრავასა და სხვა გამათბობელ მოწყობილობებში, რათა გაატაროს ელექტრული ნაწილების სითბო, შემდეგ კი მიედინება რადიატორის გავლით ავტომობილის წინა შემშვები ცხაურთან, ხოლო ელექტრონული ვენტილატორი ჩართულია მაღალი ტემპერატურის გამაგრილებელი სითხის გასაგრილებლად.
რამდენიმე მოსაზრება თერმული მართვის ინდუსტრიის სამომავლო განვითარების შესახებ
დაბალი ენერგომოხმარება:
კონდიცირების შედეგად გამოწვეული დიდი ენერგომოხმარების შესამცირებლად, თბოტუმბოს კონდიცირებას თანდათან დიდი ყურადღება ექცევა. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგად თბოტუმბოს სისტემას (რომელიც R134a-ს იყენებს როგორც მაცივარ აგენტს) გარკვეული შეზღუდვები აქვს გამოყენებული გარემოს მიმართ, როგორიცაა უკიდურესად დაბალი ტემპერატურა (-10 გრადუსზე დაბლა).° გ) ვერ მუშაობს, მაღალი ტემპერატურის პირობებში მაცივარი არაფრით განსხვავდება ჩვეულებრივი ელექტრომობილების კონდიციონერისგან. თუმცა, ჩინეთის უმეტეს ნაწილში გაზაფხულისა და შემოდგომის სეზონები (გარემოს ტემპერატურა) ეფექტურად ამცირებს კონდიციონერის ენერგომოხმარებას და ენერგოეფექტურობის კოეფიციენტი ელექტრო გამათბობლებთან შედარებით 2-3-ჯერ მეტია.
დაბალი ხმაური:
მას შემდეგ, რაც ელექტრომობილს ძრავის ხმაურის წყარო აღარ ექნება, მისი მუშაობის შედეგად წარმოქმნილი ხმაურიკომპრესორიდა წინა ელექტრონული ვენტილატორი, როდესაც კონდიციონერი ჩართულია გაგრილების მიზნით, მომხმარებლების მხრიდან ადვილად შეიძლება ჩივილის მიზეზი გახდეს. ეფექტური და ჩუმი ელექტრონული ვენტილატორები და დიდი მოცულობის კომპრესორები ხელს უწყობენ მუშაობის შედეგად გამოწვეული ხმაურის შემცირებას და ამავდროულად გაგრილების სიმძლავრის გაზრდას.
დაბალი ღირებულება:
თერმული მართვის სისტემის გაგრილების და გათბობის მეთოდები ძირითადად თხევადი გაგრილების სისტემას იყენებს და დაბალი ტემპერატურის გარემოში აკუმულატორის გათბობისა და კონდიცირების გათბობის სითბოს მოთხოვნა ძალიან დიდია. ამჟამინდელი გამოსავალია ელექტრო გამათბობლის გაზრდა სითბოს გამომუშავების გასაზრდელად, რაც იწვევს ნაწილების მაღალ ფასს და ენერგიის მაღალ მოხმარებას. თუ აკუმულატორის ტექნოლოგიაში გარღვევა მოხდება აკუმულატორების მკაცრი ტემპერატურული მოთხოვნების გადასაჭრელად ან შესამცირებლად, ეს დიდ ოპტიმიზაციას მოიტანს თერმული მართვის სისტემების დიზაინსა და ღირებულებაში. ავტომობილის მუშაობის დროს ძრავის მიერ წარმოქმნილი ნარჩენი სითბოს ეფექტური გამოყენება ასევე ხელს შეუწყობს თერმული მართვის სისტემის ენერგიის მოხმარების შემცირებას. ამის საპირისპიროდ, აკუმულატორის სიმძლავრის შემცირება, მართვის დიაპაზონის გაუმჯობესება და ავტომობილის ღირებულების შემცირება.
ინტელექტუალური:
ელექტრომობილების განვითარების ტენდენცია მაღალი ხარისხის ელექტროფიკაციაა და ტრადიციული კონდიციონერები მხოლოდ გაგრილების და გათბობის ფუნქციებით შემოიფარგლება ინტელექტუალური განვითარებისთვის. კონდიცირების შემდგომი გაუმჯობესება შესაძლებელია დიდი მონაცემების მხარდაჭერით მომხმარებლის მანქანის ჩვევების საფუძველზე, როგორიცაა ოჯახური მანქანა, კონდიციონერის ტემპერატურა შეიძლება ინტელექტუალურად მოერგოს სხვადასხვა ადამიანს მანქანაში ასვლის შემდეგ. ჩართეთ კონდიციონერი გასვლამდე, რათა მანქანაში ტემპერატურამ კომფორტულ ტემპერატურას მიაღწიოს. ინტელექტუალურ ელექტრო ჰაერის გამოსასვლელს შეუძლია ავტომატურად დაარეგულიროს ჰაერის გამოსასვლელის მიმართულება მანქანაში მყოფი ადამიანების რაოდენობის, პოზიციისა და სხეულის ზომის მიხედვით.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 20 ოქტომბერი