Deși pila de combustie este încă prezentă în principal pe vehiculele comerciale, autoturismele sunt doar produse Toyota Honda Hyundai, dar pentru că articolul se concentrează pe autoturisme, iar alte modele de comparație sunt, de asemenea, autoturisme, iată ca exemplu Toyota Mirai.
Sistemul de management termic al pilelor de combustie prezintă următoarele trei puncte principale:
Cerințe de disipare a căldurii reactorului cu pile de combustie
Reactorul este locul reacției hidrogen-oxigen și generează căldură în timp ce produce electricitate. Creșterea temperaturii ajută la creșterea puterii de descărcare a reactorului, dar căldura nu poate fi captată, așa că apa din produsul de reacție și agentul de răcire al reactorului trebuie să curgă împreună pentru a disipa căldura.
Și menținerea temperaturii reactorului poate controla eficient puterea de ieșire pentru a satisface nevoile dinamice ale șoferului pentru sistemul de acționare. Căldura generată de electronica de putere a reactorului și a invertorului motorului poate fi utilizată ca parte a căldurii pentru încălzirea cabinei de pilotaj pe timp de iarnă.
Problema pornirii la rece a reactorului
Reactorul cu pilă de combustie nu poate furniza electricitate direct la temperatură scăzută, așa că trebuie încălzit cu căldură externă înainte de a putea intra în modul normal de funcționare.
În acest moment, circuitul de disipare a căldurii menționat mai sus trebuie inversat într-un circuit de încălzire, iar comutarea de aici poate necesita o supapă de control al circuitului similară cu o supapă cu trei căi și două căi.
Încălzirea se poate face prin intermediul unui dispozitiv externîncălzitor electric PTC, energie electrică de încălzire de la baterie pentru a furniza. Se pare că există și tehnologie care permite reactorului să genereze propria căldură, astfel încât energia generată de reacție să fie mai mult sub formă de căldură către corpul reactorului pentru a se încălzi.
Răcire auxiliară
Această parte este oarecum similară cu cea a mașinilor hibride menționată anterior. Pentru a satisface cererea de putere a reactorului, există și o anumită cerere în ceea ce privește cantitatea de oxigen reactant, așadar admisia de aer trebuie presurizată pentru a crește densitatea, crescând astfel debitul masic de oxigen. Din acest motiv, există și răcirea post-boost, care poate fi conectată în serie în același circuit de răcire, deoarece intervalul de temperatură este relativ apropiat de cel al celorlalte componente.
Vehicule pur electrice
În concluzie, vehiculele pur electrice sunt cei mai populari jucători de pe piață în prezent. Cercetarea și dezvoltarea în managementul termic al vehiculelor electrice au fost efectuate la toți producătorii și furnizorii majori de automobile. Următoarele sunt trei puncte principale prin care acestea se diferențiază de alte tipuri de vehicule:
Preocupări legate de raza de iarnă
Cea mai mare parte a meritului pentru autonomie se datorează densității energiei bateriei, consumului de energie electrică al vehiculului și rezistenței la vânt, care sunt aspecte non-termice de gestionare, dar nu atât de mult iarna.
Pentru a asigura confortul în cockpit și pornirea la rece cu baterie de înaltă tensiune, sistemul de management termic consumă multă energie electrică, iar o reducere semnificativă a autonomiei de iarnă este deja norma.
Principalul motiv este că generarea de căldură de către sistemul de propulsie al vehiculului pur electric este mult mai sensibilă decât cea a motorului, bateriei și temperaturii.
Soluții comune în prezent, cum ar fi sistemul cu pompă de căldură, sistemul de acționare și căldura ambientală prin ciclul compresorului pentru a furniza căldură cabinei și bateriei, existând și Weimar EX5 în utilizarea...încălzitoare diesel, utilizarea unei părți din căldura de ardere a motorinei pentru a asigura preîncălzirea bateriei și a cabinei (Încălzitoare PTC), există o altă tehnologie de autoîncălzire a bateriei, astfel încât atunci când bateria este pornită cu o mică parte din energie să se realizeze încălzirea fiecărei unități de baterie, reducând astfel dependența de circuitele externe de schimb de căldură.
Data publicării: 20 aprilie 2023
