Pamamahala ng Thermal ng Baterya ng Sasakyan na may Fuel Cell

Bagama't ang fuel cell ay pangunahing ginagamit pa rin sa mga komersyal na sasakyan, ang mga pampasaherong sasakyan ay mga produkto lamang ng Toyota at Honda, ngunit dahil ang artikulo ay nakatuon sa mga pampasaherong sasakyan, at ang iba pang mga modelo ng paghahambing ay mga pampasaherong sasakyan din, narito ang Toyota Mirai bilang isang halimbawa.

Ang sistema ng pamamahala ng thermal ng fuel cell ay nagtatampok ng sumusunod na tatlong pangunahing punto:

Mga kinakailangan sa pagpapakalat ng init ng reaktor ng fuel cell
Ang reactor ang lugar ng reaksyon ng hydrogen-oxygen at bumubuo ng init habang naglalabas ng kuryente. Ang pagtaas ng temperatura ay nakakatulong upang mapataas ang discharge power ng reactor, ngunit ang init ay hindi maaaring maipon, kaya ang tubig na galing sa reaction product at ang coolant ng reactor ay kailangang dumaloy nang magkasama upang mailabas ang init.

At ang pagpapanatili ng temperatura ng reactor ay maaaring epektibong makontrol ang output power upang matugunan ang mga dynamic na pangangailangan ng driver para sa drive system. Ang init na nalilikha ng power electronics ng reactor at motor inverter ay maaaring gamitin bilang bahagi ng init para sa pagpapainit ng cockpit sa taglamig.

Ang problema ng malamig na pagsisimula ng reaktor
Ang fuel cell reactor ay hindi maaaring direktang makapagbigay ng kuryente sa mababang temperatura, kaya kailangan itong painitin ng panlabas na init bago ito makapasok sa normal na mode ng operasyon.

Sa puntong ito, ang nabanggit na heat dissipation circuit ay kailangang ibalik sa isang heating circuit, at ang paglipat dito ay maaaring mangailangan ng circuit control valve na katulad ng isang three-way two-way valve.

Ang pag-init ay maaaring gawin gamit ang isang panlabas na aparatopampainit na de-kuryenteng PTC, kuryenteng pampainit mula sa baterya upang magbigay. Tila mayroon ding teknolohiya na nagpapahintulot sa reactor na makabuo ng sarili nitong init, upang ang enerhiyang nalilikha ng reaksyon ay mas nasa anyo ng init na inihahatid ng katawan ng reactor upang uminit.

Pagpapalamig ng booster
Ang bahaging ito ay medyo katulad ng nabanggit kanina, upang matugunan ang pangangailangan sa kuryente ng reactor, ang dami ng reactant oxygen ay mayroon ding tiyak na pangangailangan, kaya ang air intake ay kailangang i-pressurize upang mapataas ang density, sa gayon ay mapataas ang mass flow ng oxygen. Dahil dito, nagdudulot ito ng post-boost cooling, na maaaring ikonekta nang serye sa parehong cooling circuit dahil ang saklaw ng temperatura ay medyo malapit sa iba pang mga bahagi.

Mga Purong Sasakyang De-kuryente
Sa huli, ang mga purong de-kuryenteng sasakyan ang pinakasikat na manlalaro sa merkado ngayon. Ang pananaliksik at pagpapaunlad sa thermal management ng mga de-kuryenteng sasakyan ay isinagawa na sa lahat ng pangunahing tagagawa at supplier ng sasakyan. Ang mga sumusunod ay tatlong pangunahing punto kung saan ito naiiba sa iba pang uri ng sasakyan:

Mga alalahanin sa saklaw ng taglamig
Karamihan sa mga kredito para sa saklaw ay napupunta sa densidad ng enerhiya ng baterya, pagkonsumo ng kuryente ng sasakyan, at resistensya sa hangin, na mga aspeto na hindi nauugnay sa pamamahala ng init, ngunit hindi gaanong mahalaga sa taglamig.

Upang matugunan ang kaginhawahan sa cockpit at ang mataas na boltahe ng baterya sa malamig na pagsisimula, maraming enerhiyang elektrikal ang kinokonsumo ng thermal management system, at ang isang makabuluhang pagbawas sa saklaw ng taglamig ay karaniwan na.

Ang pangunahing dahilan ay ang init na nalilikha ng purong electric vehicle drive system ay higit pa sa sensitibo sa makina, baterya, at temperatura.

Sa kasalukuyan, ang mga karaniwang solusyon tulad ng heat pump system, ang drive system heat at environmental heat sa pamamagitan ng compressor cycle ay nagbibigay ng cabin at baterya, mayroon ding Weimar EX5 sa paggamit ngmga pampainit ng diesel, ang paggamit ng isang bahagi ng init ng pagkasunog ng diesel upang magbigay ng preheating sa baterya at cabin (Mga pampainit ng PTC), may isa pa ay ang teknolohiyang self-heating ng baterya, kung kaya't kapag sinimulan ang baterya, maliit na bahagi ng enerhiya lamang ang nagagamit upang makamit ang pag-init ng bawat yunit ng baterya, sa gayon ay nababawasan ang pag-asa sa mga panlabas na circuit ng pagpapalitan ng init.