Технички захтеви система за управљање топлотом
за чиста електрична возила
Извор хладноће, топлоте и други извори енергије система за климатизацију у чисто електричним возилима долазе из система батерија. За чисто електрична возила, клима уређај не само да директно утиче на удобност вожње, већ и на њихов домет.
Систем климатизације чистог електричног возила мора не само да обезбеди функције хлађења/грејања, већ и да узме у обзир потрошњу енергије система, чиме се повећава његова сложеност. Због промене типа снаге, електрични спирални компресор који се користи у климатизацији електричних возила има значајно побољшану вредност и запреминску ефикасност у поређењу са традиционалним компресорима. Тренутно електрична возила првенствено користе ПТЦ грејаче за грејање, што значајно смањује домет вожње зими. У будућности се очекује постепено усвајање система климатизације са топлотном пумпом са већом ефикасношћу грејања.
Систем управљања топлотом нових енергетских возила треба да испуни захтеве за климатизацију кабине (хлађење, грејање, одмагљивање, итд.), контролу температуре батерије и одвођење топлоте мотора и контролера. На основу захтева свеобухватног управљања енергијом возила, компактности и лаганог дизајна, системи за управљање топлотом у аутомобилима постепено се развијају ка интегрисаном управљању топлотом возила.
Уопштено говорећи, системи за управљање топлотом у аутомобилима углавном укључују системе за хлађење мотора, системе за климатизацију и системе за управљање топлотом батерије. Функционално је подељен на две главне компоненте: термални систем моторног простора и термални систем кабине, са три главна циклуса: циклус мотора, циклус климатизације и циклус међухладњака. Циклус хлађења мотора је релативно једноставан, укључујући мотор, хладњак, термостат и водену пумпу. Циклус климатизације се углавном састоји од кондензатора, компресора и експанзионог вентила. Функција интеркулер система са турбо пуњењем је да повећа запремину усисног ваздуха мотора како би се побољшале његове карактеристике снаге. Проблем је што је температура ваздуха под притиском турбопуњача веома висока; директан улазак у мотор би убрзао старење уља за подмазивање мотора, захтевајући интеркулер да снизи температуру усисног ваздуха.
1) Систем климатизације: Традиционална возила на бензин за климатизацију користе компресор{1}}на мотором, док возила са новим погоном на енергију могу да користе самоелектрични компресори. У возилима на бензин, процеси климатизације и хлађења мотора су релативно независни, док су код нових енергетских возила три-електрична система за хлађење блиско повезана, углавном деле извор хладноће са системом за хлађење батерије. У возилима на бензин, мотор служи као извор топлоте, користећи водену пумпу за покретање циркулације воде за грејање. Тренутно, већина нових енергетских возила користи електрично грејање, али будући тренд је ка енергетски{4}}ефикаснијим системима за климатизацију са топлотном пумпом.
(2) Управљање топлотом батерије:Оптимални опсег радне температуре за електричне батерије је 20-30 степени. На ниским температурама, капацитет батерије је мањи, а перформансе пуњења/пражњења су лоше; на високим температурама, животни век батерије се скраћује, а претерано високе температуре могу чак довести до безбедносних проблема као што су експлозије. Више батеријских ћелија је повезано серијски и паралелно да формирају батеријски пакет, а топлота која се ствара током пуњења и пражњења утиче једна на другу. Одржавање комплета батерија у разумном температурном опсегу захтева сложен систем управљања топлотом батерије.
(3) Термичко управљање моторима и електронским контролним системом: Мотори и електронске контролне компоненте нових енергетских возила имају високе захтеве за расипање топлоте током рада и обично захтевају активно хлађење. Ове компоненте често захтевају само уређаје за хлађење.
