Selv om brenselcellen fortsatt hovedsakelig finnes i nyttekjøretøy, er det bare Toyota Honda Hyundai som har produkter for personbiler. Men fordi artikkelen fokuserer på personbiler, og andre sammenligningsmodeller også er personbiler, er Toyota Mirai et eksempel her.
Brenselcellesystemets termiske styringssystem har følgende tre hovedpunkter:
Krav til varmespredning av brenselcellereaktorer
Reaktoren er stedet for hydrogen-oksygenreaksjonen og genererer varme samtidig som den produserer elektrisitet. Temperaturøkningen bidrar til å øke reaktorens utladningseffekt, men varmen kan ikke samles opp, så reaksjonsproduktet vann og reaktorkjølevæsken må strømme sammen for å avlede varmen.
Og ved å opprettholde temperaturen i reaktoren kan man effektivt kontrollere utgangseffekten for å møte førerens dynamiske behov for drivsystemet. Varmen som genereres av kraftelektronikken i reaktoren og motoromformeren kan brukes som en del av varmen til oppvarming av cockpiten om vinteren.
Problemet med kaldstart av reaktoren
Brenselcellereaktoren kan ikke produsere strøm direkte ved lav temperatur, så den må varmes opp av ekstern varme før den kan gå inn i normal driftsmodus.
På dette tidspunktet må varmeavledningskretsen nevnt ovenfor reverseres til en varmekrets, og koblingen her kan kreve en kretsreguleringsventil som ligner på en treveis toveisventil.
Oppvarming kan gjøres med en eksternelektrisk PTC-varmer, elektrisk oppvarmingskraft fra batteriet for å gi. Det ser ut til at det også finnes teknologi som lar reaktoren generere sin egen varme, slik at energien som genereres av reaksjonen er mer i form av varme som tilføres reaktorkroppen for oppvarming.
Boosterkjøling
Denne delen ligner litt på hybridbilfesten som ble nevnt tidligere. For å dekke reaktorens effektbehov har mengden reaktantoksygen også et visst behov, så luftinntaket må trykksettes for å øke tettheten, og dermed øke massestrømmen av oksygen. Av denne grunn kommer etterkjølingen, som kan seriekobles i samme kjølekrets siden temperaturområdet er relativt nært de andre komponentene.
Rent elektriske kjøretøy
Skrevet til syvende og sist er rene elektriske kjøretøy de mest populære aktørene på markedet i dag. Forskning og utvikling innen termisk styring av elektriske kjøretøy har blitt utført hos alle større bilprodusenter og leverandører. Følgende er tre hovedpunkter der det skiller seg fra andre kjøretøytyper:
Bekymringer om vinterområdet
Mesteparten av æren for rekkevidden går til batteriets energitetthet, kjøretøyets strømforbruk og vindmotstand, som er ikke-termiske styringsaspekter, men ikke så mye om vinteren.
For å oppnå komforten i cockpiten og kaldstart med høyspentbatteriet, forbrukes mye elektrisk energi av det termiske styringssystemet, og en betydelig reduksjon av vinterrekkevidden er allerede normen.
Hovedårsaken er at varmeproduksjonen i det rent elektriske kjøretøyets drivsystem er langt mer enn motorens, batteriets og temperaturens følsomhet.
Vanlige løsninger som varmepumpesystemer, drivsystemvarme og miljøvarme gjennom kompressorsyklusen for å forsyne kupé og batteri, finnes også Weimar EX5 i bruk avdieselvarmere, bruk av en del av dieselens forbrenningsvarme til å forvarme batteriet og kupeen (PTC-varmere), finnes det en annen teknologi som bruker batteriet selvoppvarming, slik at når batteriet startes, bruker det en liten mengde energi for å oppnå oppvarming av hver batterienhet, og dermed reduseres avhengigheten av eksterne varmevekslingskretser.
Publisert: 20. april 2023
