Bien que la pile à combustible soit encore principalement présente sur les véhicules utilitaires, les voitures particulières ne sont que des produits de Toyota Honda Hyundai, mais comme l'article se concentre sur les voitures particulières et que d'autres modèles de comparaison sont également des voitures particulières, voici donc la Toyota Mirai à titre d'exemple.
Le système de gestion thermique des piles à combustible comprend les trois points principaux suivants :
Exigences de dissipation thermique des réacteurs à pile à combustible
Le réacteur est le site de la réaction hydrogène-oxygène et génère de la chaleur tout en produisant de l'électricité.L'augmentation de la température contribue à augmenter la puissance de décharge du réacteur, mais la chaleur ne peut pas être collectée, de sorte que l'eau produite par la réaction et le liquide de refroidissement du réacteur doivent circuler ensemble pour dissiper la chaleur.
Et le maintien de la température du réacteur peut contrôler efficacement la puissance de sortie pour répondre aux besoins dynamiques du conducteur pour le système d'entraînement.La chaleur générée par l'électronique de puissance du réacteur et du variateur de vitesse peut être utilisée pour chauffer le cockpit en hiver.
Le problème du démarrage à froid du réacteur
Le réacteur à pile à combustible ne peut pas fournir directement de l'électricité à basse température, il doit donc être réchauffé par la chaleur externe avant de pouvoir passer en mode de fonctionnement normal.
À ce stade, le circuit de dissipation thermique mentionné ci-dessus doit être inversé en circuit de chauffage, et la commutation ici peut nécessiter une vanne de régulation de circuit similaire à une vanne bidirectionnelle à trois voies.
Le chauffage peut être assuré par une source externechauffage électrique PTC, puissance de chauffage électrique de la batterie à fournir.Il semble qu'il existe également une technologie qui permet au réacteur de générer sa propre chaleur, de sorte que l'énergie générée par la réaction soit davantage sous forme de chaleur pour réchauffer le corps du réacteur.
Refroidissement d'appoint
Cette partie est un peu comme la partie des voitures hybrides mentionnée plus tôt, afin de répondre à la demande de puissance du réacteur, la quantité d'oxygène réactif a également une certaine demande, donc l'admission d'air doit être pressurisée pour augmenter la densité, augmentant ainsi le débit massique d’oxygène.C'est pour cette raison qu'apporte le refroidissement post-boost, qui peut être connecté en série dans le même circuit de refroidissement puisque la plage de température est relativement proche des autres composants.
Véhicules électriques purs
En fin de compte, les véhicules purement électriques sont aujourd’hui les acteurs les plus populaires sur le marché.La recherche et le développement dans le domaine de la gestion thermique des véhicules électriques ont été réalisés chez tous les principaux constructeurs et équipementiers automobiles.Voici trois points principaux qui le différencient des autres types de véhicules :
Préoccupations concernant l'aire d'hivernage
L’essentiel du mérite de l’autonomie revient à la densité énergétique de la batterie, à la consommation électrique du véhicule et à la résistance au vent, qui ne sont pas des aspects de gestion thermique, mais pas tellement en hiver.
Afin de répondre au confort dans le cockpit et au démarrage à froid de la batterie haute tension, une grande quantité d'énergie électrique est consommée par le système de gestion thermique, et une réduction significative de l'autonomie hivernale est déjà la norme.
La raison principale est que la génération de chaleur du système de propulsion purement électrique du véhicule est bien plus que la sensibilité du moteur, de la batterie et de la température.
Des solutions actuellement courantes telles que le système de pompe à chaleur, la chaleur du système d'entraînement et la chaleur ambiante via le cycle du compresseur pour alimenter la cabine et la batterie, il existe également le Weimar EX5 utiliséradiateurs diesel, l'utilisation d'une partie de la chaleur de combustion du diesel pour assurer le préchauffage de la batterie et de l'habitacle(Chauffages PTC), il existe une autre technologie d'auto-échauffement de la batterie, de sorte que lorsque la batterie démarre avec une petite partie de l'énergie, elle permet de réchauffer chaque unité de batterie, réduisant ainsi la dépendance aux circuits d'échange de chaleur externes.
Heure de publication : 20 avril 2023
