Menaxhimi Termik i Baterisë së Qelizave të Karburantit të Automjetit

Edhe pse qeliza e karburantit përdoret kryesisht në automjetet komerciale, makinat e pasagjerëve janë vetëm produkte të Toyota Honda Hyundai, por meqenëse artikulli përqendrohet në makinat e pasagjerëve dhe modelet e tjera krahasuese janë gjithashtu makina pasagjerësh, ja ku është Toyota Mirai si shembull.

Sistemi i menaxhimit termik të qelizave të karburantit përmban tre pikat kryesore të mëposhtme:

Kërkesat për shpërndarjen e nxehtësisë së reaktorit të qelizave të karburantit
Reaktori është vendi i reaksionit hidrogjen-oksigjen dhe gjeneron nxehtësi ndërkohë që prodhon energji elektrike. Rritja e temperaturës ndihmon në rritjen e fuqisë së shkarkimit të reaktorit, por nxehtësia nuk mund të mblidhet, kështu që uji i produktit të reaksionit dhe ftohësi i reaktorit duhet të rrjedhin së bashku për të shpërndarë nxehtësinë.

Dhe ruajtja e temperaturës së reaktorit mund të kontrollojë në mënyrë efektive fuqinë dalëse për të përmbushur nevojat dinamike të drejtuesit të mjetit për sistemin e transmisionit. Nxehtësia e gjeneruar nga elektronika e fuqisë së reaktorit dhe inverteri i motorit mund të përdoret si pjesë e nxehtësisë për ngrohjen e kabinës së pilotit në dimër.

Problemi i fillimit të ftohtë të reaktorit
Reaktori i qelizave të karburantit nuk mund të sigurojë energji elektrike direkt në temperaturë të ulët, kështu që duhet të ngrohet nga nxehtësia e jashtme përpara se të hyjë në modalitetin normal të funksionimit.

Në këtë pikë, qarku i shpërndarjes së nxehtësisë i përmendur më sipër duhet të kthehet në një qark ngrohjeje, dhe ndërrimi këtu mund të kërkojë një valvul kontrolli qarku të ngjashëm me një valvul tre-kahësh me dy drejtime.

Ngrohja mund të bëhet nga një pajisje e jashtmengrohës elektrik PTC, fuqi elektrike ngrohëse nga bateria për të siguruar. Duket se ekziston edhe teknologji që i lejon reaktorit të gjenerojë nxehtësinë e vet, në mënyrë që energjia e gjeneruar nga reaksioni të jetë më shumë në formën e nxehtësisë për trupin e reaktorit për t'u ngrohur.

Ftohje përforcuese
Kjo pjesë është pak a shumë si grupi i makinave hibride të përmendura më parë, për të përmbushur kërkesën për energji të reaktorit, sasia e oksigjenit të reaktantit ka gjithashtu një kërkesë të caktuar, kështu që hyrja e ajrit duhet të jetë nën presion për të rritur dendësinë, duke rritur kështu rrjedhën masive të oksigjenit. Për këtë arsye sjell ftohjen pas-nxitës, e cila mund të lidhet në seri në të njëjtin qark ftohjeje pasi diapazoni i temperaturës është relativisht afër komponentëve të tjerë.

Automjete të pastra elektrike
Në fund të fundit, automjetet plotësisht elektrike janë lojtarët më të njohur në treg sot. Hulumtimi dhe zhvillimi në menaxhimin termik të automjeteve elektrike është bërë nga të gjithë prodhuesit dhe furnizuesit kryesorë të makinave. Më poshtë janë tre pika kryesore ku ndryshon nga llojet e tjera të automjeteve:

Shqetësimet për vargmalet e dimrit
Pjesa më e madhe e meritës për autonominë i takon dendësisë së energjisë së baterisë, konsumit elektrik të automjetit dhe rezistencës ndaj erës, të cilat nuk janë aspekte të menaxhimit termik, por jo aq shumë në dimër.

Për të përmbushur komoditetin në kabinën e pilotit dhe ndezjen e ftohtë me bateri me tension të lartë, sistemi i menaxhimit termik konsumon shumë energji elektrike, dhe një reduktim i ndjeshëm në autonominë e dimrit është tashmë normë.

Arsyeja kryesore është se gjenerimi i nxehtësisë nga sistemi i drejtimit të automjeteve elektrike është shumë më tepër sesa i ndjeshëm ndaj motorit, baterisë dhe temperaturës.

Aktualisht zgjidhje të zakonshme si sistemi i pompës së nxehtësisë, ngrohja e sistemit të drejtimit dhe nxehtësia e mjedisit përmes ciklit të kompresorit për të siguruar kabinën dhe baterinë, ekziston edhe Weimar EX5 në përdorimin engrohës me naftë, përdorimi i një pjese të nxehtësisë së djegies së naftës për të siguruar ngrohjen paraprake të baterisë dhe kabinës (Ngrohës PTC), ekziston një tjetër teknologji e vetëngrohjes së baterisë, në mënyrë që kur bateria ndizet me një pjesë të vogël energjie të arrihet ngrohja e secilës njësi të baterisë, duke zvogëluar kështu varësinë nga qarqet e jashtme të shkëmbimit të nxehtësisë.