Նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցների հիմնական տեխնոլոգիաներից մեկը մարտկոցներն են: Մարտկոցների որակը մի կողմից որոշում է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների արժեքը, իսկ մյուս կողմից՝ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների վարման հեռավորությունը: Ընդունման և արագ ընդունման հիմնական գործոն է:
Ըստ էլեկտրական մարտկոցների օգտագործման բնութագրերի, պահանջների և կիրառման ոլորտների, էլեկտրական մարտկոցների հետազոտական և զարգացման տեսակները երկրում և արտերկրում մոտավորապես հետևյալն են՝ կապարաթթվային մարտկոցներ, նիկել-կադմիումային մարտկոցներ, նիկել-մետաղական հիդրիդային մարտկոցներ, լիթիում-իոնային մարտկոցներ, վառելիքային բջիջներ և այլն, որոնց մեջ ամենամեծ ուշադրությունը գրավում է լիթիում-իոնային մարտկոցների մշակումը։
Մարտկոցի ջերմության առաջացման վարքագիծը
Մարտկոցի էներգիայի մոդուլի ջերմության աղբյուրը, ջերմության առաջացման արագությունը, մարտկոցի ջերմունակությունը և այլ հարակից պարամետրեր սերտորեն կապված են մարտկոցի բնույթի հետ։ Մարտկոցի կողմից անջատված ջերմությունը կախված է մարտկոցի քիմիական, մեխանիկական և էլեկտրական բնույթից և բնութագրերից, մասնավորապես էլեկտրաքիմիական ռեակցիայի բնույթից։ Մարտկոցի ռեակցիայի ընթացքում առաջացող ջերմային էներգիան կարող է արտահայտվել մարտկոցի ռեակցիայի ջերմությամբ Qr. էլեկտրաքիմիական բևեռացումը հանգեցնում է մարտկոցի իրական լարման շեղմանը իր հավասարակշռության էլեկտրաշարժիչ ուժից, իսկ մարտկոցի բևեռացման պատճառով առաջացած էներգիայի կորուստը արտահայտվում է Qp-ով։ Ռեակցիայի հավասարման համաձայն ընթացող մարտկոցի ռեակցիայից բացի, կան նաև որոշ կողմնակի ռեակցիաներ։ Կողմնակի տիպիկ ռեակցիաներից են էլեկտրոլիտի քայքայումը և մարտկոցի ինքնալիցքաթափումը։ Այս գործընթացում առաջացող կողմնակի ռեակցիայի ջերմությունը Qs է։ Բացի այդ, քանի որ ցանկացած մարտկոց անխուսափելիորեն կունենա դիմադրություն, հոսանքի անցնելու ժամանակ կառաջանա Ջոուլի ջերմություն Qj։ Հետևաբար, մարտկոցի ընդհանուր ջերմությունը հետևյալ ասպեկտների ջերմությունների գումարն է՝ Qt=Qr+Qp+Qs+Qj։
Կախված լիցքավորման (լիցքաթափման) կոնկրետ գործընթացից, մարտկոցի ջերմության առաջացման հիմնական գործոնները նույնպես տարբեր են: Օրինակ, երբ մարտկոցը սովորաբար լիցքավորվում է, Qr-ը գերիշխող գործոնն է, իսկ մարտկոցի լիցքավորման ուշ փուլում, էլեկտրոլիտի քայքայման պատճառով, սկսում են տեղի ունենալ կողմնակի ռեակցիաներ (կողմնակի ռեակցիայի ջերմությունը Qs է), երբ մարտկոցը գրեթե լիովին լիցքավորված է և գերլիցքավորված: Հիմնականում տեղի է ունենում էլեկտրոլիտի քայքայումը, որտեղ Qs-ն գերակշռում է: Ջոուլի ջերմությունը Qj կախված է հոսանքից և դիմադրությունից: Լիցքավորման լայնորեն օգտագործվող մեթոդը իրականացվում է հաստատուն հոսանքի տակ, և Qj-ն այս պահին որոշակի արժեք է: Սակայն, մեկնարկի և արագացման ժամանակ հոսանքը համեմատաբար բարձր է: HEV-ի համար սա համարժեք է տասնյակ ամպերներից մինչև հարյուրավոր ամպեր հոսանքի: Այս պահին Ջոուլի ջերմությունը Qj շատ մեծ է և դառնում է մարտկոցի ջերմության արտանետման հիմնական աղբյուրը:
Ջերմային կառավարման կառավարելիության տեսանկյունից, ջերմային կառավարման համակարգերը (ՀՎՀ) կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ ակտիվ և պասիվ։ Ջերմափոխանակման միջավայրի տեսանկյունից ջերմային կառավարման համակարգերը կարելի է բաժանել՝ օդային սառեցմամբ (PTC օդային ջեռուցիչ), հեղուկով սառեցված (PTC սառեցնող հեղուկի տաքացուցիչ), և փուլային փոփոխության ջերմային կուտակիչ։
Ջերմափոխանակման համար, որի միջավայրը սառեցնող հեղուկն է (PTC սառեցնող հեղուկի տաքացուցիչ), անհրաժեշտ է ջերմափոխանակման կապ հաստատել մոդուլի և հեղուկ միջավայրի, օրինակ՝ ջրային պատյանի միջև, որպեսզի անուղղակի տաքացում և սառեցում իրականացվի կոնվեկցիայի և ջերմահաղորդականության տեսքով: Ջերմափոխանակման միջավայրը կարող է լինել ջուր, էթիլենգլիկոլ կամ նույնիսկ սառեցնող նյութ: Կա նաև ուղղակի ջերմափոխանակում՝ բևեռային մասը դիէլեկտրիկի հեղուկի մեջ ընկղմելով, սակայն կարճ միացումից խուսափելու համար պետք է ձեռնարկվեն ջերմամեկուսացման միջոցառումներ:
Պասիվ սառեցնող հեղուկի սառեցումը սովորաբար օգտագործում է հեղուկ-շրջակա միջավայրի օդային ջերմափոխանակում, ապա մարտկոցի մեջ ներմուծում է բոժոժներ՝ երկրորդային ջերմափոխանակման համար, մինչդեռ ակտիվ սառեցումը օգտագործում է շարժիչի սառեցնող հեղուկ-հեղուկ միջավայրի ջերմափոխանակիչներ կամ PTC էլեկտրական տաքացում/ջերմային յուղի տաքացում՝ առաջնային սառեցում ապահովելու համար: Ջեռուցում, առաջնային սառեցում ուղևորի խցիկի օդային/օդորակիչ սառնագենտ-հեղուկ միջավայրով:
Ջերմային կառավարման համակարգերի համար, որոնք օգտագործում են օդը և հեղուկը որպես միջավայր, կառուցվածքը չափազանց մեծ և բարդ է՝ օդափոխիչների, ջրային պոմպերի, ջերմափոխանակիչների, ջեռուցիչների, խողովակաշարերի և այլ պարագաների անհրաժեշտության պատճառով, և այն նաև սպառում է մարտկոցի էներգիան և նվազեցնում մարտկոցի հզորության խտությունը և էներգիայի խտությունը։
Ջրով սառեցվող մարտկոցի սառեցման համակարգը օգտագործում է սառեցնող նյութ (50% ջուր/50% էթիլենգլիկոլ)՝ մարտկոցի ջերմությունը օդորակման սառնագենտի համակարգ փոխանցելու համար՝ մարտկոցի սառեցնող սարքի միջոցով, ապա՝ շրջակա միջավայր՝ խտացուցիչի միջոցով։ Մարտկոցի մուտքի ջրի ջերմաստիճանը սառեցվում է մարտկոցի կողմից։ Ջերմափոխանակումից հետո հեշտ է հասնել ավելի ցածր ջերմաստիճանի, և մարտկոցը կարող է կարգավորվել՝ աշխատելու լավագույն աշխատանքային ջերմաստիճանային միջակայքում։ Համակարգի սկզբունքը ցույց է տրված նկարում։ Սառնագենտի համակարգի հիմնական բաղադրիչներն են՝ խտացուցիչ, էլեկտրական կոմպրեսոր, գոլորշիչ, ընդարձակման փական՝ անջատիչ փականով, մարտկոցի սառեցնող սարք (ընդլայնման փական՝ անջատիչ փականով) և օդորակման խողովակներ և այլն։ Սառեցման ջրի շղթան ներառում է. էլեկտրական ջրային պոմպ, մարտկոց (ներառյալ սառեցման թիթեղները), մարտկոցի սառեցնող սարքեր, ջրատար խողովակներ, ընդարձակման բաքեր և այլ պարագաներ։
Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 27-2023
