Zašto električna vozila trebaju TMS Thermal
Sustav upravljanja?
U usporedbi s tradicionalnim automobilima, električna vozila imaju dodatni upravljač koji se zove TMS (Thermal Management System). Ovaj regulator zvuči pomalo nepoznato, ali zapravo smo koristili funkciju koju sadrži u tradicionalnim automobilima, a to je automatski klima uređaj HVAC.
Zašto automatski klima uređaj postaje sustav upravljanja toplinom u električnim vozilima? Ovo počinje sa sustavom napajanja vozila.
1. Razlike u elektroenergetskim sustavima
Pogonski sustav tradicionalnih vozila dolazi iz motora. Optimalna radna temperatura motora je 85-105 stupnjeva. Kada je temperatura preniska, učinak je loš i potrebno je predgrijavanje; kada je temperatura previsoka, uzrokovat će oštećenje komponenti i zahtijevati odvođenje topline.
Niskotemperaturno predgrijavanje benzinskih vozila obično zahtijeva samo neko vrijeme paljenja motora, a temperatura se može podići vlastitom toplinom, bez dodatne obrade; odvođenje topline na visokim temperaturama zahtijeva uključivanje ventilatora za hlađenje kako bi se rashladna tekućina motora raspršila. Ukratko, karakteristike motora su velika toplina i visoka temperatura, a zahtjev za kontrolom temperature je uglavnom hlađenje, što je relativno jednostavno.
Stoga su sustavi povezani s toplinom u tradicionalnim automobilima uglavnom sustavi klimatizacije i sustavi hlađenja motora. Kada se klima uređaj grije, koristit će otpadnu toplinu visoke temperature koju stvara motor dok radi, ali klima uređaj i sustav hlađenja motora dva su neovisna regulatora.
Sustav napajanja električnih vozila dolazi iz motora, a izvor energije iz baterije. Karakteristike motora su slične karakteristikama motora. On će stvarati toplinu tijekom rada i treba ga hladiti.
Međutim, baterija je vrlo različita. Optimalna radna temperatura baterije je 20-40 stupnjeva. Ako je temperatura preniska, kapacitet baterije će značajno pasti. Fenomen galvanizacije tijekom punjenja na niskoj temperaturi također će uzrokovati ozbiljna oštećenja baterije.
Prekomjerna temperatura ne samo da će ubrzati starenje baterije, već će uzrokovati i širenje baterije, curenje, kratki spoj, pa čak i eksploziju. Stoga je, u usporedbi s grubim tradicionalnim motorom, baterija toliko dragocjena, a njena kontrola temperature mora biti vrlo precizna i pedantna!
2. Integrirani regulator toplinskog upravljanja ITM
Zbog različitih sustava napajanja, sustavi vezani uz toplinu električnih vozila uključuju sustave klimatizacije, upravljanje toplinom baterije i sustave za hlađenje motora.
S kvantitativnog gledišta, električna vozila imaju samo još jedno upravljanje toplinom baterije nego vozila s tradicionalnim gorivom. Je li dovoljno dodati jedan kontroler upravljanja toplinom baterije?
Zapravo, promjena sustava napajanja električnih vozila dovela je do bližeg odnosa između izvorno neovisnih sustava upravljanja toplinom!
Na primjer, sustav klimatizacije, izvorno grijanje je generirano otpadnom toplinom motora, što je vrlo štedi energiju. Grijanje električnih vozila može se oslanjati samo na princip toplinske pumpe ili PTC princip grijanja klima uređaja.
Princip toplinske pumpe zahtijeva da kompresor radi, a PTC mora biti uključen za grijanje. Obje metode troše struju, a PTC troši više. Električna energija dolazi iz napojne baterije, tako da radno stanje klimatizacijskog sustava ovisi o učinku napajačke baterije.
Kao što je ranije spomenuto, optimalni raspon radne temperature baterije za napajanje je vrlo uzak, a jednostavno predgrijanje i ventilator za hlađenje, poput tradicionalnog automobila, ne može ga kontrolirati. Grijanje i hlađenje klimatizacijskog sustava mora jamčiti učinak kontrole temperature. Stoga učinak baterije ovisi o regulaciji klimatizacijskog sustava.
Na isti način klima uređaj može hladiti motor, a toplina motora može se koristiti i za napajanje baterije i klima uređaja, tako da je odnos između to troje sve bliži.
Previsoka ili preniska temperatura akumulatora utjecat će na domet krstarenja vozila i udobnost klima uređaja. Pretjerana temperatura motora i elektroničke kontrole također će utjecati na sposobnost vožnje cijelog vozila. Ove karakteristike postavljaju veće zahtjeve za upravljanje toplinom.
Veći zahtjevi električnih vozila za toplinskim upravljanjem i bliski odnos između klima uređaja, baterija i motora doveli su do razvoja izvornog neovisnog toplinskog upravljanja prema integriranom sustavu toplinskog upravljanja za cijelo vozilo koji objedinjuje baterije, motore i zrak u putničkom prostoru kondicioniranje. Ovaj pristup strukturne integracije i funkcionalnog spajanja olakšava postizanje optimalne potrošnje energije i troškova za cijelo vozilo.
