Тепловой аккумулятор для автомобиля
Тепловой аккумулятор: грелка для мотора
Помните, что страшней всего для автомобиля зимой? Пуск двигателя. Наш климат балансирует между неопределенно «умеренным» и откровенно «холодным». И что такое «толкнуть движок», когда за бортом минус двадцать, многие из вас знают не понаслышке.
Наш народ огорчить трудно. «Хитрая на выдумки голь» знает множество способов согреть двигатель перед пуском. От умывания кипяточком до встраивания в картер ТЭНа, подключающегося к ближайшей розетке или все тому же едва живому аккумулятору. Если аккумулятор полностью умер, поможет зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Самых капризных «уговаривают» с паяльной лампой в руках. Суррогатное решение никогда не проходит безнаказанно. От такой подготовки автомобиль страдает еще больше, чем от неподготовленного пуска: быстро стареют краска, резина и пластиковая изоляция, гибнет из-за локального перегрева дорогое масло, разрушается от резких перепадов температуры и ржавеет металл.
И это при том, что сам двигатель в процессе работы выделяет огромное количество тепла просто в атмосферу. Многие пытались связать две эти вещи между собой, мало кто сумел продвинуться дальше идеи. Не так это просто — собрать лишнее тепло сегодня и вернуть его завтра или через пару суток.
Тем отрадней сообщить вам, что светлые головы, сумевшие решить эту задачку, нашлись в нашем Отечестве. Причем, решение оказалось простым как валенок. И по сути крепко смахивает на термобигуди.
Тепловые аккумуляторы — это не обычные аккумуляторы Varta. Названное «тепловым аккумулятором» устройство представляет собой пакет герметично заваренных капсул, наполненных особым кристаллическим веществом. Пакет помещен в своеобразный термос — металлический сосуд с вакуумно-порошковой теплоизоляцией — и включается в контур охлаждения двигателя параллельно отопителю салона. Контур заполняется незамерзающей охлаждающей жидкостью (ТОСОЛом или АНТИФРИЗОМ), для ее принудительной циркуляции имеется электропомпа.
Во время работы двигателя жидкость проходит через аккумулятор, под действием ее тепла содержимое капсул плавится. Плавление, как известно, происходит с поглощением (аккумуляцией, т.к. это процесс обратимый) некоторого количества тепловой энергии. Здесь используется теплоемкость фазового перехода из твердого состояния в жидкое. У данного вещества она почти уникальна. На полную зарядку уходит минут десять, а сохраняется накопленная энергия несколько суток (двое при -40°).
Когда приходит пора «заводиться», включают помпу. Пробегая через пакет капсул, жидкость снимает с них аккумулированное тепло и возвращает туда, откуда принесла — в контур охлаждения двигателя. Материал в капсулах совершает обратный фазовый переход, эквивалентный по высвобождаемой энергии работе нагревателя с начальной тепловой мощ- ностью в три десятка киловатт. За считанные минуты температура двигателя поднимается на верных полсотни градусов. Бесшумно и практически без затрат энергии двигатель заводится.
Изобрели тепловой аккумулятор и разработали конструкцию в николаевской компании «МОТОРТЕХНИКА».
Воплотили в материал весной девяносто четвертого. Год шли натурные испытания устройства на автомобиле ИЖ 21251-010. «ИЖ» набегал с ним восемьдесят тысяч. Никак не прочувствовал тридцатиградусные морозы — заводился без проблем.
Двигатель разогревался минуты за три, заводился легко и устойчиво работал на холостом ходу. Стартовать можно было через минуту-полторы. Причем, эта пауза нужна была не столько для выравнивания температуры и давления масла, сколько на просушивание ветрового стекла (отолитель тоже предварительно прогревается). Свечам такой режим пришелся по вкусу — обычные А-20ДВ «отбегали» эти два экватора без единой замены или прочистки.
Естественно, просчитывался и возможный рынок. Не сомневаясь, что товар найдет спрос в Украине, авторы присматривались и к рынку северного соседа. Еще бы, где ж найти другую такую страну, где на трех четвертях территории «девять месяцев зима». То есть, товар изначально становился «экспортно-ориентированным». Сразу по окончании испытаний прототипа устройство, получившее марку УОПД-0.
8 (Устройство облегчения пуска двигателя с начальной теплоемкостью 0,8 кВт/час), было передано на теплотехнические испытания в лабораторию АО «ГАЗ».
Оборудованную им серийную «Газель» испытали в климатической камере при температурах от -20 до -40 °С с выдержкой в 16 и 36 часов. После шестнадцати часов «зимы» аккумулятор поднимал температуру двигателя на 55 градусов (с -20 до +35 °С или с -40 до +15 °С). После полутора суток ему хватало сил на рывок в 45-50 градусов. На прогрев уходило 5-6 минут, двигатель заводился легко. Пусковой ток стартера снижался на 60-80 ампер, а экономия топлива составила четверть литра на каждом пуске. Нетрудно посчитать, что устройство окупится за один-пять месяцев эксплуатации (в зависимости от ее интенсивности и климатических условий), так что смысл купить авто аккумулятор определенно есть.
Сегодня УОПД-0.8 уже производится серийно. Модель применима к любым ДВС обьемом до 4000 «кубиков» с жидкостной системой охлаждения — карбюраторным, дизельным и работающим на газе.
Внешне это цилиндр диаметром в двадцать сантиметров и длиной в сорок, сухим весом в 16,5 килограммов. Монтируется рядом с двигателем или в салоне за перчаточным ящиком. В сравнении с западным аналогом, весьма редким, кстати, по цене (примерно USD400) выигрывает вдвое и во много крат — по надежности. Имеет гарантию на 24 месяца и ресурс эксплуатации в 10 лет. Готовится выпуск линейки ТА под разные обьемы двигателей и автомобили разных типов.
Несомненную пользу от новинки могут извлечь установщики. Монтаж занимает пару часов и оценивается в 10% стоимости ТА. Уверен, что автовладельцы охотно уступят установку и обслуживание специалистам.
Не менее интересно это может быть и производственникам. Прежде всего — оборонщикам. Даже без армейского заказа конверсионные предприятия могут наладить изготовление и сбыт ТА внутри страны и соседям. Первыми заказчиками могут стать группы быстрого реагирования — милиция, спецназ, скорая помощь. Лицензию на производство разработчики предоставят.
Современный теплоаккумулятор автомобиля
Не беда, если ваш автомобиль находился на стоянке длительное время а ехать нужно незамедлительно, современные топливные и смазочные системы автомобилей позволяют начинать движение практически без глубокого прогрева двигателя. И все-таки большинство водителей в холодную или морозную погоду предпочитают выезжать на дорогу после прогрева двигателя, устранения запотевания лобовых стекол и выравнивания температуры в салоне автомобиля до уровня более-менее комфортной.
Различные специалисты дают самые разные рекомендации в таких случаях. Одни предлагают начинать движение практически сразу после запуска двигателя, иные настаивают на обстоятельном прогреве мотора перед выездом. Оба совета по- своему справедливы, но вот терять время и топливо на прогрев не хочется.
Разработчики средств обеспечения легкового автотранспорта в Скандинавских странах давно нашли достаточно очевидное и недорогое решение. Для обеспечения разогрева салона и двигателя автомобиля используется система накопления избыточного тепла, которого с лихвой хватает в системе охлаждения мотора.
В сильные морозы запустить автомобиль, простоявший при -20 градусах более трех часов, задача не из легких.
Для разогрева топливных магистралей и масляной системы смазки вполне хватает около 2000 Дж тепла, накопленного в 12 килограммах специальных гранул. Учитывая, что разогрев идет очень интенсивно, потери тепловой энергии даже в сильный мороз незначительны. Примерно через 3 минуты температура двигателя поднимается до 35-40 градусов Цельсия, что позволяет запустить мотор без малейших проблем, даже если в качестве топлива используется спиртсодержащие смеси или пропан-бутан.
Одной из таких разработок является система сохранения тепла шведской компании “BEHR”, тесно сотрудничающей с ведущими специалистами известной «СААБ».
Эффективность предложенного шведами решения подтверждается многими месяцами интенсивной эксплуатации.
В отличие от многочисленных китайских и отечественных производителей скандинавы использовали для накопления и хранения тепловой энергии двойной принцип, согласно которому тепло накапливается и хранится гранулами оксида бария, пальметиновой или стеариновой кислоты, твердых парафинов.
в специальных кассетах, стенки которых изготовлены из меди, что обеспечивает высочайшую теплопередачу. Способность накапливать тепло таких теплоносителей на порядок эффективнее обычной воды или тосола. Кассеты с тепловым аккумулятором собраны в специальную конструкцию из плоских пластин. Такое решение дает большую площадь соприкосновения охлаждающей жидкости с поверхностью кассет. Вся сборка помещена в в цилиндрическую емкость с вакуумной теплоизоляцией, что обеспечивает надежное хранение тепла примерно в течении двух суток, даже в мороз до 10 градусов Цельсия. Емкость оснащена двумя электромагнитными клапанами и дополнительным электронасосом позволяющими достаточно эффективно направлять нагретый тосол или в рубашку охлаждения двигателя напрямую или в печку обогрева салона автомобиля. Тепловая мощность достигает 35 кВт.
Перезарядка аккумулирующих ячеек теплом осуществляется при движении, как правило, в течение 10 минут. Малое время зарядки позволяет полноценно использовать теплоаккумулятор даже в случае, если автомобиль преимущественно нужен только для на езды на небольшие расстояния.
Известные китайские варианты теплового аккумулятора обычно предусматривают упрощенный вариант, когда для накопления и хранения тепла используется дополнительное количество тосола, закачанное под давлением в емкость. Теплоизоляция такого аккумулятора обеспечивается толстым слоем базальтового волокна.
12.09.2015
Патенты на аккумуляторы тепла и заявки на патенты (класс 237/44)
Патенты на аккумуляторы тепла (класс 237/44)
-
Тип выбора водителя, способ управления быстрым нагревом и экологический автомобиль на его основе
Номер патента: 10212762
Резюме: Предусмотрен метод управления быстрым нагревом с выбором драйвера. В экотранспорте при получении сигнала выключения входа гибридного электромобиля (ГЭМ), нажатого водителем, в ответ на обнаружение сигнала нагрева во время движения в режиме электромобиля (режим EV), выполняется быстрый нагрев при работе двигателя на холостом ходу и работе подогревателя с положительным температурным коэффициентом (PTC).
При обнаружении сигнала включения входа HEV выполняется быстрый нагрев за счет работы двигателя и работы нагревателя с положительным температурным коэффициентом. Таким образом, осуществляется быстрый обогрев с минимальным расходом топлива по сравнению с расходом батареи при переводе в режим EV, в частности выполняется быстрое оттаивание лобового стекла для обеспечения поля зрения во время движения по выбору водителя. Тип: Грант
Подано: 11 ноября 2015 г.
Дата патента: 19 февраля 2019 г.
Правопреемники: Hyundai Motor Company, Kia Motors Corporation
Изобретатель: Гью-Сик Хонг
-
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
Номер публикации: 20140353392
Реферат: Система отопления для электромобиля нагревает его салон за счет движущей силы приводного двигателя, приводится в действие от аккумулятора и включает: теплообменник, соединенный с приводом двигатель через охлаждающую линию, циркулирующую охлаждающую воду между аккумулятором и приводным двигателем; PTC, подключенный к аккумулятору через линию охлаждения и активируемый питанием от аккумулятора; блок накопления тепла, собирающий и хранящий тепловую энергию охлаждающей воды, температура которой повышается при охлаждении приводного двигателя и последовательно соединенный с приводным двигателем и аккумулятором через линию охлаждения; и блок клапанов, установленный в линии охлаждения, соединяющей приводной двигатель, теплообменник и блок аккумулирования тепла, который выборочно соединяет линию охлаждения с приводным двигателем, теплообменником и блоком аккумулирования тепла посредством операций открытия и закрытия.
Тип: Заявка
Подано: 20 декабря 2013 г.
Дата публикации: 4 декабря 2014 г.
Заявитель: Hyundai Motor Company
Изобретатели: Джун Кю Пак, Ён Су ЧАН, Бок Чхоль ЛИ, Ён Джу ЧО
-
ОТОПЛИТЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ
Номер публикации: 20140217189
Abstract: Автомобильный обогреватель включает в себя первый корпус (12), второй корпус (14), соединенный с первым корпусом (12) в прилегающей зоне (32), и по меньшей мере один датчик (54) с удерживающей зоной (62).
Удерживающая зона (62) удерживается в прилегающей зоне (32) на опорном пути между первым корпусом (12) и вторым корпусом (14). Тип: Заявка
Подано: 6 февраля 2014 г.
Дата публикации: 7 августа 2014 г.
Заявитель: Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG
Изобретатели: Михаэль ХЕФНЕР, Андреас КОЛЛМЕР, Андреас АЛЬБЕР, Андреас ВЕТЦЛ, Оливер ЗАУТЕР, Кристоф КЁБЕРЛЕ, Йорг ЦВЕКБОННЕР, Франк РУДОЛЬФ, Дитер ХЕЙБАХ
-
ТЕПЛОТРАНСПОРТНАЯ СТРУКТУРА И СПОСОБ ТЕПЛООБМЕНА В АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ
Номер публикации: 20140097261
Abstract: Теплотранспортная установка (10) для автомобиля, имеющая по крайней мере один тепловой контур (14, 16, 50), в котором находится теплоноситель и который термически соединенный с одним из компонентов трансмиссии для обмена теплом между этим компонентом и теплоносителем, устройство (25) контроля температуры, которое выполнено с возможностью обогрева салона автомобиля, и система накопления тепла (30 ), который соединен с тепловым контуром (14, 16, 50) и с устройством регулирования температуры (25) и выполнен с возможностью аккумулирования тепла, отводимого от теплоносителя, и отдачи указанного тепла для нагрева одного из компонентов теплоносителя.
трансмиссии и салона. Тип: Заявка
Подано: 7 октября 2013 г.
Дата публикации: 10 апреля 2014 г.
Изобретатели: Андреас Блюменшток, Йорг Хейзе, Томас Деммер
-
Электрический или гибридный автомобиль с системой термообработки, модернизирующей источники низкого уровня
Номер патента: 8371512
Реферат: Автомобиль имеет двигатель с малой теплоотдачей (МД) для привода ведущих колес и систему кондиционирования воздуха в салоне (CAB).
Система кондиционирования включает в себя реверсивный тепловой насос (ПТН), который регулирует температуру соответственно распределительного контура (ПВ) и вытяжного контура (ВР), по которым течет хладагент. Распределительный контур (DI) соединен с теплообменником (h3) с воздухом, поступающим в салон (CAB), и подключается через электромагнитный клапан (EV1) к другому теплообменнику (h2) с воздухом, поступающим в салон (CAB). . Вытяжной контур (RE) соединен с теплообменником (F1) с наружным воздухом. Выхлопной контур дополнительно соединен с двигателем (ME) для обмена теплом с двигателем. Тип: Грант
Подано: 7 февраля 2007 г.
Дата патента: 12 февраля 2013 г.
Правопреемник: Dow Kokam Франция SAS
Изобретатель: Ален Дуарр
-
Система накопления энергии
Номер патента: 8107804
Реферат: Система аккумуляторов энергии для аккумулирования тепла от источника тепла для последующей подачи на потребность в тепле, содержащая аккумулятор энергии, имеющий аккумулирующий материал, находящийся в теплообменной связи с источником тепла.
для накопления тепла, выделяемого источником тепла. Контроллер подключен к аккумулятору энергии для получения данных о температуре аккумулирующего материала и к источнику тепла, чтобы избирательно активировать источник тепла. Вычислитель уровня энергии связан с контроллером для определения накопительной емкости в аккумуляторе энергии в зависимости от температурных данных аккумулирующего материала. Идентификатор операции определяет, когда сохранять энергию в аккумуляторе энергии, в зависимости от емкости накопления и данных о состоянии, относящихся к источнику тепла. Контроллер включает аккумулятор энергии и источник тепла для накопления тепла в аккумуляторе энергии. Тип: Грант
Подано: 6 ноября 2006 г.
Дата патента: 31 января 2012 г.
Правопреемник: Groupe Énerstat Inc.
Изобретатель: Стефан Билодо
-
Конструкция и способ крепления теплоаккумулирующего бака
Номер патента: 7896308
Реферат: Крепежная конструкция для бака-аккумулятора снабжена эластичным элементом, который охватывает основной корпус бака, и элементом крепления бака-аккумулятора, который оборачивается вокруг внешней периферийной поверхности бака. упругий элемент и удерживает основной корпус бака за счет затягивания в окружном направлении, и который прикрепляется к приемному элементу. Эластичный элемент представляет собой формованную деталь. Длина эластичного элемента короче длины окружности внешней периферийной поверхности основного корпуса резервуара.
Крепежный элемент бака-аккумулятора включает в себя блокирующий смещение участок, который препятствует смещению основного корпуса бака вверх. Внешний диаметр основного корпуса резервуара становится все больше и больше в направлении вверх. Тип: Грант
Подано: 30 марта 2004 г.
Дата патента: 1 марта 2011 г.
Правопреемник: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Изобретатели: Шигетака Ёсикава, Ёсикадзу Шинпо, Катухико Арисава, Исао Гото, Масааки Иинума, Тошио Морикава, Такаси Тойошима, Ёсио Мията
-
Устройство для прогрева двигателя внутреннего сгорания
Номер патента: 7730863
Реферат: Недорогое устройство для прогрева двигателя внутреннего сгорания, имеющее простую конструкцию и исключающее необходимость формирования отверстия в держателе теплоаккумулирующего материала или необходимость уплотнения вокруг отверстие или электрическая цепь.
Фиксатор (14) материала, аккумулирующего тепло, вмещающий материал (X), аккумулирующий тепло скрытого типа, расположен в водяной рубашке (13). Фиксатор (14) материала, аккумулирующего тепло, имеет устройство зародышеобразования (2), которое ускоряет фазовый переход материала, аккумулирующего тепло, в переохлажденном состоянии. Тип: Грант
Подано: 22 августа 2006 г.
Дата патента: 8 июня 2010 г.
Правопреемник: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Изобретатель: Такасуке Шикида
-
СИСТЕМА ПРОГРЕВ АВТОМОБИЛЯ
Номер публикации: 200435
Реферат: Система прогрева автомобиля включает: аккумулирующее тепло устройство, имеющее элемент аккумулирования тепла; первый контур теплоносителя, обеспечивающий циркуляцию первого теплоносителя через устройство накопления тепла; и второй контур теплоносителя, обеспечивающий циркуляцию второго теплоносителя через устройство накопления тепла.
Первый и второй теплоносители поступают в первую и вторую прогревающие мишени соответственно. Устройство аккумулирования тепла включает в себя первую камеру, сообщающуюся с первым контуром теплоносителя, вторую камеру, в которой расположен элемент аккумулирования тепла, и третью камеру, сообщающуюся со вторым контуром теплоносителя. Теплообмен может осуществляться между первым теплоносителем первой камеры, теплоаккумулирующим элементом второй камеры и вторым теплоносителем третьей камеры. Тип: Заявка
Подано: 17 марта 2009 г.
Дата публикации: 24 сентября 2009 г.
Заявитель: ХОНДА МОТОР КО., ЛТД.
Изобретатели: Томохиде Кудо, Тацуюки Охаси, Фумио Ятабэ, Шинья Фукусима
-
Аккумулятор тепла для использования в автомобиле
Номер патента: 6994268
Реферат: Аккумулятор тепла для использования в транспортных средствах, прикрепленный к транспортному средству, имеет конструкцию с двойным баком, состоящую из внешнего бака и внутреннего бака, пространство, образованное между внешним баком и внутренним резервуар поддерживается в вакууме, внешний резервуар и внутренний резервуар имеют отверстия на нижней поверхности, отверстия внешнего резервуара и отверстия внутреннего резервуара соединены друг с другом по всей периферии отверстий, предотвращая для предотвращения усталостного разрушения, начинающегося с соединительной части, предусмотренной на части, проходящей от отверстия, по меньшей мере, до стороны внешнего резервуара.
Тип: Грант
Подано: 4 августа 2003 г.
Дата патента: 7 февраля 2006 г.
Правопреемники: DENSO Corporation, Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Tiger Corporation
Изобретатели: Кеничи Маруяма, Кадзуя Мурата, Коити Бан, Тосио Морикава, Шигетака Йошикава, Эйити Уэда
-
Аккумулятор тепла в контуре охлаждающей воды
Номер публикации: 20040188533
Реферат: Бак-аккумулятор включает в себя корпус бака, имеющий цилиндрическую открытую часть на одной торцевой стороне и участок для прохода хладагента для образования в нем проточных каналов, сообщающихся с корпусом бака.
Корпус бака хранит в себе хладагент двигателя жидкостного охлаждения, будучи теплоизолированным, а хладагент поступает в корпус бака и вытекает из него через проточные каналы. Участок канала для хладагента включает вставной участок, который вставлен в отверстие в его осевом направлении. Между открытой частью корпуса бака и вставной частью предусмотрено по меньшей мере два уплотнительных кольца для герметизации зазора между ними, и они выровнены в осевом направлении так, чтобы быть отделенными друг от друга в осевом направлении на заданное расстояние. Соответственно, бак для хранения тепла может улучшить герметизирующие характеристики хладагента. Тип: Заявка
Подано: 22 марта 2004 г.
Дата публикации: 30 сентября 2004 г.
Изобретатели: Шигео Ито, Такаши Тойошима, Шигетака Йошикава
-
Аккумулятор тепла для использования в автомобиле
Номер публикации: 20040056106
Реферат: Аккумулятор тепла для использования в транспортных средствах, прикрепленный к транспортному средству, имеет конструкцию с двойным баком, состоящую из внешнего бака и внутреннего бака, пространство, образованное между внешним баком и внутренним резервуар поддерживается в вакууме, внешний резервуар и внутренний резервуар имеют отверстия на нижней поверхности, отверстия внешнего резервуара и отверстия внутреннего резервуара соединены друг с другом по всей периферии отверстий, предотвращая для предотвращения усталостного разрушения, начинающегося с соединительной части, предусмотренной на части, проходящей от отверстия, по меньшей мере, до стороны внешнего резервуара.
Тип: Заявка
Подано: 4 августа 2003 г.
Дата публикации: 25 марта 2004 г.
Изобретатели: Кеничи Маруяма, Кадзуя Мурата, Коити Бан, Тосио Морикава, Шигетака Йошикава, Эйити Уэда
-
Средства аккумулирования тепла
Номер патента: 5114071
Реферат: В контексте средства накопления скрытого тепла для систем отопления транспортных средств, работающих на отработанном тепле двигателя, состоящего из внутреннего контейнера, вмещающего аккумулирующее ядро, внешнего, содержащего окружающий внутренний контейнер с зазор, образующий предпочтительно вакуумированное изолирующее пространство, два канала, идущие снаружи через изолирующее пространство к внутреннему контейнеру, из которых один функционирует как канал подачи теплоносителя, а другой функционирует как обратный канал для него, и внутренний контейнер подвешен на двух торцевых стенках, через соответствующую группу ребер с низкой теплопроводностью, на внешнем контейнере, между первой торцевой стенкой внутреннего контейнера и внешним контейнером, по крайней мере, одна пружина расположена так, что имеет тенденцию к изменению расстояние между противоположными торцевыми стенками внутреннего контейнера и внешнего контейнера и между стенкой контейнера, соединяющей две торцевые стенки внутреннего контейнера и прилегающей стенки контейнера внешнего контейнера изоляционное пространство имеет минимум
Тип: Грант
Подано: 5 марта 1991 г.
Дата патента: 19 мая 1992 г.
Изобретатель: Оскар Шац
-
Система отопления для автомобилей с аккумулятором тепла
Номер патента: 4556171
Реферат: Система отопления автомобилей, использующая в качестве источника тепла горячую воду из системы охлаждения двигателя, включает радиатор отопления и бак-аккумулятор воды, а между двигателем предусмотрены трубопроводы. система охлаждения, радиатор отопления и аккумулирующий тепло бак для воды. Потоки охлаждающей воды по трубопроводам переключаются электромагнитными клапанами, предусмотренными в трубопроводах, таким образом, что радиатор отопления и бак аккумулирующей тепло воды соединяются последовательно или параллельно друг с другом по отношению к системе охлаждения двигателя, либо между радиатором отопления и баком-аккумулятором воды образуется циркуляционный проход.
Резервуар для аккумулирующей тепло воды имеет устройство, предотвращающее смешивание, чтобы холодная охлаждающая вода, поступающая в резервуар для воды, не смешивалась с горячей водой, содержащейся в резервуаре для воды. Тип: Грант
Подано: 17 марта 1982 г.
Дата патента: 3 декабря 1985 г.
Правопреемник: Nippon Soken, Inc.
Изобретатели: Акира Фуками, Хироки Ногучи, Яуо Кондо
-
Экстрактор автомобильного газа
Номер патента: 4465154
Резюме: Глушитель в форме аэродинамического профиля находится на крыше транспортного средства, используемого для буксировки полезной нагрузки, например, тягача с прицепом.
Передняя кромка глушителя ниже задней кромки глушителя. Задняя кромка глушителя имеет удлиненное выпускное отверстие, которое проходит по ширине транспортного средства. Глушитель соединен с выхлопной трубой, которая может проходить через кузов автомобиля для обеспечения климат-контроля. Тип: Грант
Подано: 16 марта 1981 г.
Дата патента: 14 августа 1984 г.
Изобретатель: Митя В. Хиндеркс
Терморегулирование в электрических и гибридных транспортных средствах
Здесь вы найдете полезные базовые знания и практические советы по управлению температурным режимом в электрических и гибридных транспортных средствах.
Следующая информация даст вам обзор соответствующих электрических и гибридных технологий. От основ и свойств системы до решений по управлению температурным режимом и специальных функций по обслуживанию, ремонту и буксировке. Вы также найдете важную информацию о квалификации, необходимой для рассматриваемой работы.
Введение
Насколько важны электрические и гибридные технологии для мастерской?
Сравнение
Обзор гибридных технологий
Функция
Высоковольтные системы электромобилей
Практические советы
Основные правила работы с электрическими и гибридными транспортными средствами
Основы
Кондиционер салона
Функция
Высоковольтный компрессор
Сравнение
Управление температурой аккумулятора
Ключевые факты
Требуется обучение ремонту электромобилей и гибридных автомобилей
Наконечники для мастерских
Техническое обслуживание электрических и гибридных транспортных средств
Наконечники для мастерских
Помощь при поломке, буксировка и эвакуация электрических и гибридных транспортных средств
НАСКОЛЬКО ВАЖНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ГИБРИДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МАСТЕРСКОЙ?: ВВЕДЕНИЕ
Впервые в 2018 году по всему миру было продано более 2 миллионов электромобилей и подключаемых гибридов.
Продано 2,1 миллиона автомобилей, и их доля на рынке выросла до 2,4 процента всех новых регистраций – и тенденция продолжает расти. (Центр автомобильного менеджмента)
В Норвегии, например, доля рынка уже составляет 50%!
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), рост электрической и гибридной мобильности в основном обусловлен государственными программами, такими как бонусы от продаж, местные запреты на вождение автомобилей с двигателями внутреннего сгорания или цели по чистому воздуху. Власти считают электромобили одной из нескольких современных технологий привода, которые можно использовать для достижения долгосрочных целей устойчивого развития по сокращению выбросов. Согласно исследованию консультантов по вопросам управления PricewaterhouseCoopers, каждый третий новый автомобиль, зарегистрированный в Европе в 2030 году, может быть электромобилем.
Таким образом, вопрос о том, будут ли на самом деле преобладать автомобили с электрическими, гибридными или водородными технологиями, больше не стоит.
Вскоре они станут частью повседневной жизни на наших улицах.
Эти транспортные средства также необходимо будет обслуживать и ремонтировать, а проблема терморегулирования будет становиться все более сложной. Контроль температуры аккумуляторной батареи и силовой электроники играет не менее важную роль, чем обогрев и охлаждение салона автомобиля. Для этих типов приводов также требуются компоненты кондиционирования воздуха, и их важность возрастает, поскольку система кондиционирования часто прямо или косвенно влияет на охлаждение аккумуляторов и электроники. Таким образом, техническое обслуживание кондиционеров будет играть еще более важную роль в будущем.
ОБЗОР ГИБРИДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ: СРАВНЕНИЕ
Термин «гибрид» как таковой означает смесь или комбинацию. Применительно к транспортной технике этот термин означает, что двигатель внутреннего сгорания со стандартной технологией привода был объединен с элементами электромобиля в одном транспортном средстве.
Гибридная технология имеет три стадии сложности: от микрогибридной до мягкой гибридной и до полностью гибридной технологии. Несмотря на технические различия, у всех технологий есть одна общая черта: используемая батарея заряжается за счет рекуперации энергии торможения.
Текущие представители, типичные для полностью гибридных автомобилей, включают Toyota Prius, BMW ActiveHybrid X6 (E72) и VW Touareg Hybrid. Напротив, BMW ActiveHybrid 7 и Mercedes S400 (F04) являются примерами мягких гибридов.
| Micro Hybrid | Мяглый гибридный | Full Hybrid | |
|---|---|---|---|
| Выход | 8888888888 гг.0589 | 10 – 15 KW | > 15 KW |
| Voltage range | 12 V | 42 – 150 V | > 100 V |
| Achievable fuel savings compared to vehicles with conventional drives | > 20% | ||
| Функции, помогающие снизить расход топлива | – Функция Старт-стоп – Рекуперация | – Функция Старт-стоп – Функция наддува – Рекуперация | – Функция старт-стоп – Функция наддува – Рекуперация – Электропривод |
Как видно из обзора, каждая из технологий имеет различные функции, которые способствуют снижению расхода топлива .
Эти четыре функции кратко описаны ниже.
Функция «старт-стоп»
Если автомобиль останавливается, напр. на светофоре или в пробке двигатель внутреннего сгорания выключается. Двигатель запускается автоматически при нажатии сцепления и включении первой передачи для трогания с места. Это означает, что он готов немедленно начать движение.
Автомобиль останавливается – двигатель автоматически выключается.
Выжмите сцепление, включите передачу – двигатель запустится автоматически.
Рекуперация
Рекуперация — это технология рекуперации части энергии торможения. Обычно эта энергия теряется в виде тепловой энергии при торможении. Напротив, рекуперация использует генератор автомобиля в качестве моторного тормоза в дополнение к обычным колесным тормозам.
Энергия, создаваемая генератором при замедлении автомобиля, подается в аккумулятор (аккумулятор). Этот процесс специально увеличивает крутящий момент двигателя, замедляя автомобиль.
Торможение транспортного средства – аккумулятор заряжается большей мощностью
Функция форсирования
По мере ускорения транспортного средства доступный крутящий момент двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя объединяется. Это означает, что гибридный автомобиль может разгоняться быстрее, чем аналогичный автомобиль с обычной системой привода.
Функция форсирования помогает при трогании с места и позволяет увеличить мощность при обгоне. Эта мощность генерируется вспомогательным электрическим приводом, который служит только для этих двух целей. Пример: в VW Touareg Hybrid это означает увеличение мощности на 34 кВт.
Функция форсирования – двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель приводят автомобиль в движение
Электропривод
при движении в городе в качестве силового агрегата используется только электродвигатель. Двигатель внутреннего сгорания выключен. Одно из преимуществ такого привода: отсутствие расхода топлива и отсутствие вредных выбросов.
Благодаря этим технологиям в автомобиле также изменились условия, которые вы должны учитывать в своей повседневной работе.
Электропривод – только от электродвигателя
Электрическое напряжение в электрической системе транспортного средства
Требования и уровни производительности, которым должен удовлетворять электрический привод электрического/гибридного транспортного средства, не могут быть достигнуты с диапазонами напряжения 12 или 24 вольта. Здесь требуются гораздо более высокие диапазоны напряжения.
Транспортные средства с высоковольтными системами – это транспортные средства, приводные и вспомогательные агрегаты которых работают при напряжении от 30 до 1000 вольт переменного тока (переменное напряжение) или от 60 до 1500 вольт постоянного тока (напряжение постоянного тока). Это относится к большинству электрических и гибридных транспортных средств
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ СИСТЕМЫ В ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ: НАЗНАЧЕНИЕ
По определению, электромобиль — это автомобиль, приводимый в движение электродвигателем.
Электрическая энергия, необходимая для его движения, получается от приводной батареи (аккумулятора), то есть не от топливного элемента или удлинителя запаса хода. Поскольку сам электромобиль во время работы не выделяет никаких соответствующих загрязняющих веществ, он классифицируется как транспортное средство без выбросов.
В электромобилях колеса приводятся в движение электродвигателями. Электрическая энергия хранится в аккумуляторах в виде одной или нескольких приводных или питающих батарей.
Электродвигатели с электронным управлением развивают максимальный крутящий момент даже в состоянии покоя. В отличие от двигателей внутреннего сгорания они обычно не требуют механической коробки передач и могут сильно разгоняться даже на малых оборотах. Электродвигатели работают тише бензиновых или дизельных двигателей, практически не создают вибраций и не выделяют вредных выхлопных газов. Их КПД более 90% это очень много.
Относительно большой вес аккумуляторов компенсируется снижением веса за счет отказа от различных компонентов (двигатель, трансмиссия, бак) двигателя внутреннего сгорания.
Поэтому электромобили обычно тяжелее соответствующих автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Емкость аккумулятора (аккумуляторов) оказывает большое влияние на вес автомобиля и цену.
В прошлом электромобили могли преодолевать короткие расстояния на одном заряде аккумулятора. Однако в последнее время увеличивается количество электромобилей, способных преодолевать расстояния в несколько сотен километров, например: Tesla Model S, VW e-Golf, Smart electric drive, Nissan Leaf, Renault ZOE, BMW i3.
Для дальнейшего увеличения запаса хода электромобилей иногда используют дополнительные устройства (обычно в виде двигателя внутреннего сгорания) для выработки электроэнергии. Это называется «расширитель диапазона».
Транспортные средства с высоковольтными системами: инструкции по безопасности и компоненты
На видео в качестве примера показаны компоненты электромобиля и дана информация о том, как обращаться с высоковольтными системами
Кондиционирование воздуха и охлаждение в электромобилях
Чтобы электромобиль эксплуатировался с особенно высокой эффективностью, необходимо поддерживать оптимальный диапазон температур для электродвигателя, силовой электроники и аккумулятора.
Для этого требуется сложная система терморегулирования:
Система на основе хладагента (или прямое охлаждение батареи)
Контур на основе хладагента
Контур системы на основе хладагента состоит из основных компонентов: конденсатора, испарителя и аккумуляторного блока. (аккумуляторы, охлаждающая пластина и дополнительный электрический обогреватель). Он питается от контура хладагента системы кондиционирования воздуха и управляется отдельно через клапаны и датчики температуры. Функции отдельных компонентов описаны в пояснении к рисунку охлаждающей жидкости и системы на основе хладагента (b).
Контур на основе хладагента и хладагента (или непрямое охлаждение батареи)
Контур на основе хладагента и хладагента
Чем мощнее аккумуляторы, тем больше смысла в использовании сравнительно сложного контура на основе хладагента и хладагента.
Вся система охлаждения разделена на несколько контуров, каждый из которых имеет отдельный охладитель (низкотемпературный охладитель), насос охлаждающей жидкости, термостат и запорный клапан охлаждающей жидкости.
Холодильный контур системы кондиционирования воздуха также интегрирован через специальный теплообменник (чиллер). Высоковольтный нагреватель охлаждающей жидкости обеспечивает достаточный контроль температуры аккумуляторной батареи при низких температурах наружного воздуха.
Температура охлаждающей жидкости для электродвигателя и силовой электроники поддерживается на уровне ниже 60 градусов Цельсия внутри отдельного контура (внутренний контур на рисунке) с помощью низкотемпературного охладителя. Для достижения полной производительности при максимально возможном сроке службы необходимо всегда поддерживать температуру охлаждающей жидкости аккумулятора в пределах прибл. 15 и 30 градусов Цельсия. Когда температура становится слишком низкой, охлаждающая жидкость нагревается с помощью вспомогательного высоковольтного нагревателя. Когда температура становится слишком высокой, он охлаждается с помощью низкотемпературного охладителя. Если этого недостаточно, чиллер, встроенный как в контур хладагента, так и в контур хладагента, еще больше снизит температуру хладагента.
Здесь хладагент системы кондиционирования проходит через чиллер и дополнительно охлаждает хладагент, который также проходит через чиллер. Весь контроль происходит через отдельные термостаты, датчики, насосы и клапаны.
Описание компонентов
Кондиционер
Благодаря своему высокому КПД электроприводы выделяют мало тепла в окружающую среду во время работы и вообще не выделяют тепла в состоянии покоя. Чтобы обогреть автомобиль в случае низких наружных температур или разморозить стекла, необходимы дополнительные отопители. Они представляют собой дополнительных потребителей энергии и очень значительны из-за их высокого энергопотребления. Они потребляют часть энергии, запасенной в аккумуляторе, что существенно сказывается на запасе хода, особенно зимой. Электрические вспомогательные отопители, интегрированные в систему вентиляции, представляют собой простую, эффективную, но очень энергоемкую форму. Поэтому в настоящее время также используются энергоэффективные тепловые насосы. Летом их также можно использовать в качестве системы кондиционирования воздуха для охлаждения. Обогреватели сидений и подогрев стекол направляют тепло непосредственно в обогреваемые зоны и, таким образом, также снижают потребность в обогреве салона. Электромобили часто проводят время простоя на зарядных станциях. Там можно достичь желаемой температуры автомобиля перед началом поездки, не заряжая аккумулятор. В дороге для нагрева или охлаждения требуется значительно меньше энергии. Теперь также предлагаются приложения для смартфонов, с помощью которых можно дистанционно управлять отоплением.
Управление зарядкой и разрядкой
Для аккумуляторов используются различные системы управления, которые берут на себя управление зарядкой и разрядкой, мониторинг температуры, оценку запаса хода и диагностику. Долговечность существенно зависит от условий эксплуатации и соблюдения эксплуатационных ограничений. Системы управления батареями, включая управление температурой, предотвращают опасные и потенциально опасные для безопасности перезарядки или полной разрядки аккумуляторов, а также критических температурных режимов. Мониторинг каждого отдельного элемента батареи позволяет ему реагировать до того, как произойдет отказ или повреждение других элементов. Информация о состоянии также может быть сохранена для целей технического обслуживания, а в случае ошибки водителю могут быть выданы соответствующие сообщения.
В принципе, емкость аккумуляторов большинства электромобилей сегодня достаточна для большинства всех коротких и средних расстояний. Исследование, опубликованное в 2016 году Массачусетским технологическим институтом, пришло к выводу, что запаса хода нынешних стандартных электромобилей достаточно для 87% всех поездок. Однако диапазоны сильно колеблются. Скорость электромобиля, температура наружного воздуха и особенно использование систем отопления и кондиционирования воздуха приводят к значительному уменьшению радиуса действия. Однако все более короткое время зарядки и постоянное расширение зарядной инфраструктуры позволяют еще больше увеличить радиус действия электромобилей.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ГИБРИДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ: ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ
Электрические и гибридные транспортные средства требуют установки высоковольтных компонентов. Они четко обозначены унифицированными предупредительными знаками. Также все производители маркируют высоковольтные линии ярко-оранжевым цветом.
При работе с автомобилями с высоковольтными системами применяется следующая процедура:
1. Полностью отключите электрическую систему
2. Предохранить от повторного включения тока
3. Проверить отсутствие напряжения
Соблюдайте указания производителей транспортных средств и наши советы для мастерских!
На что я должен обратить внимание как мастерская (сотрудник)?
- Запуск двигателя и движение автомобиля: Для управления автомобилем с высоковольтной системой, даже если только из или в мастерскую, соответствующее лицо должно быть проинструктировано
- Техническое обслуживание и техническое обслуживание: Работы по техническому обслуживанию и ремонту (замена колес, инспекционные работы) на транспортных средствах с высоким напряжением могут выполняться только лицами, предварительно проинформированными об опасности этих высоковольтных систем и проинструктированными соответствующим образом "Fachkundiger für Arbeiten an HV eigensicheren Fahrzeugen" (эксперт по работе с искробезопасными транспортными средствами HV)
- Замена высоковольтных компонентов: Лица, заменяющие высоковольтные компоненты, такие как компрессор кондиционера, должны иметь соответствующую квалификацию (" эксперт по работам на высоковольтных искробезопасных транспортных средствах")
- Замена аккумулятора: Ремонт или замена находящихся под напряжением высоковольтных компонентов (аккумуляторов) требует специальной квалификации.
- Помощь на дороге / буксировка / эвакуация: Любой, кто оказывает помощь при поломке транспортных средств с высоковольтными системами, буксирует или эвакуирует их, должен пройти инструктаж по устройству и функционированию транспортных средств и их высоковольтных систем. Кроме того, необходимо заранее учитывать соответствующие указания производителя транспортного средства. При повреждении высоковольтных компонентов (аккумулятора) необходимо обратиться в пожарную службу
КОНДИЦИОНЕР ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА: ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
В стандартных концепциях привода с двигателями внутреннего сгорания кондиционирование воздуха в салоне автомобиля напрямую зависит от работы двигателя благодаря компрессору с механическим приводом. Компрессоры с ременным приводом также используются в транспортных средствах, которые имеют только функцию старт-стоп (специалисты называют их микрогибридами). Проблема здесь в том, что при стоянке автомобиля и выключенном двигателе температура на выходе из испарителя системы кондиционирования воздуха начинает повышаться уже через 2 секунды. Связанное с этим медленное повышение температуры воздуха, нагнетаемого вентиляцией, и повышение влажности могут раздражать пассажиров.
Чтобы решить эту проблему, можно использовать недавно разработанные аккумуляторы холода, так называемые аккумулирующие испарители.
Испаритель-накопитель состоит из двух блоков: испарительного и аккумуляторного. Хладагент проходит через оба блока на этапе запуска или при работающем двигателе. Тем временем скрытая среда в испарителе настолько охлаждается, что замерзает. Это делает его аккумулятором холода.
В фазе останова двигатель выключается, в результате чего компрессор не работает. Теплый воздух, проходящий мимо испарителя, охлаждается и происходит теплообмен. Этот обмен продолжается до тех пор, пока скрытая среда полностью не расплавится. Как только транспортное средство продолжает движение, процесс начинается снова, так что испаритель-аккумулятор может снова начать охлаждать воздух уже через одну минуту.
На автомобилях без накопительного испарителя двигатель необходимо снова запустить даже после короткого периода простоя в очень теплую погоду. Это единственный способ сохранить внутреннее охлаждение.
Кондиционирование воздуха в автомобиле, при необходимости, также включает обогрев салона. В полногибридных автомобилях двигатель внутреннего сгорания отключается при движении с использованием электродвигателя. Преобладающего остаточного тепла в водяном контуре достаточно для кратковременного обогрева салона. Затем в качестве поддержки включаются высоковольтные воздушные отопители, которые берут на себя функцию обогрева. Работа аналогична работе фена: воздух, всасываемый внутренним вентилятором, нагревается, проходя мимо нагревательных элементов, а затем попадает в салон.
Накопительный испаритель
Схематическая диаграмма – накопительный испаритель: 1 испарительный блок глубиной 40 мм, 2 накопительный блок глубиной 15 мм, 3 хладагент, 4 скрытая среда, 5 заклепка глухая
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОМПРЕССОР: ФУНКЦИЯ
3 высоковольтного компрессора
В автомобилях с полностью гибридной технологией используются электрические высоковольтные компрессоры, работа которых не зависит от работы двигателя внутреннего сгорания. Эта инновационная концепция привода позволяет выполнять функции, которые еще больше повышают комфорт системы кондиционирования воздуха в автомобиле.
Перед началом поездки можно предварительно охладить отапливаемый салон до нужной температуры. Это может быть активировано с помощью дистанционного управления.
Этот процесс охлаждения в стационарном состоянии возможен только при наличии достаточного заряда аккумулятора. Компрессор управляется с минимально возможной производительностью с учетом необходимых требований к кондиционированию воздуха.
В современных высоковольтных компрессорах мощность регулируется путем регулировки скорости с шагом 50 об/мин. Поэтому нет необходимости иметь внутренний регулятор мощности.
В отличие от принципа наклонной шайбы, который в основном используется в компрессорах с ременным приводом, в высоковольтных компрессорах для сжатия хладагента используется спиральный принцип. Преимущества заключаются в том, что вес уменьшается примерно на 20%, а рабочий объем уменьшается на ту же величину, а мощность остается неизменной.
Напряжение постоянного тока более 200 вольт используется для создания крутящего момента, необходимого для привода электрического компрессора, что является очень высоким напряжением для данного сектора транспортных средств. Инвертор, встроенный в блок электродвигателя, преобразует это постоянное напряжение в трехфазное переменное напряжение, необходимое для бесщеточного электродвигателя. Возвратный поток хладагента на сторону всасывания способствует необходимому отводу тепла от инвертора и обмоток двигателя.
УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ: СРАВНЕНИЕ
Аккумуляторная батарея необходима для работы электрических и гибридных транспортных средств. Он должен быстро и надежно обеспечивать большое количество энергии, необходимой для привода. Большинство из них представляют собой литий-ионные и никель-металлические гибридные высоковольтные батареи. Это еще больше уменьшает размер и вес аккумуляторов гибридных транспортных средств.
Крайне важно, чтобы используемые батареи работали в пределах определенного диапазона температур. Срок службы уменьшается при рабочих температурах +40 °C и выше, а КПД и выходная мощность ниже при температурах ниже -10 °C. Кроме того, разница температур между отдельными ячейками не должна превышать определенного значения.
Кратковременные пиковые нагрузки в связи с большими токами, например, при рекуперации и форсировании, приводят к значительному повышению температуры элементов. Кроме того, высокие температуры наружного воздуха в летние месяцы могут означать, что температура быстро достигает критического уровня 40 °C.
Превышение температуры приводит к более быстрому старению и связанному с этим преждевременному выходу из строя батареи. Производители транспортных средств стремятся к тому, чтобы расчетный срок службы аккумуляторной батареи был равен сроку службы 1 автомобиля (примерно 8-10 лет). Таким образом, процессу старения можно противостоять только с помощью соответствующей системы управления температурой.
До сих пор использовались три различных варианта управления температурой.
Опция 1
Воздух всасывается из салона автомобиля с кондиционером и используется для охлаждения аккумулятора. Холодный воздух, поступающий из салона автомобиля, имеет температуру менее 40 °C. Этот воздух циркулирует вокруг доступных поверхностей аккумуляторной батареи.
Недостатки:
- Низкая эффективность охлаждения.
- Воздух, всасываемый из салона автомобиля, нельзя использовать для равномерного снижения температуры.
- Для направления воздуха требуются значительные усилия.
- Возможен неприятный шум в салоне автомобиля из-за вентилятора.
- Имеется прямая связь между салоном и аккумулятором через воздуховоды. По соображениям безопасности (например, из-за дегазации батареи) это проблематично.
- Другим фактором, который нельзя недооценивать, является риск попадания грязи в аккумуляторную батарею, поскольку воздух из салона автомобиля также содержит пыль. Пыль оседает между ячейками и вместе с конденсированной влагой образует проводящий слой.
Этот слой способствует возникновению токов утечки в аккумуляторе.
Чтобы избежать этого риска, всасываемый воздух фильтруется. В качестве альтернативы воздушное охлаждение может также осуществляться с помощью отдельного небольшого блока кондиционирования воздуха, аналогичного отдельным системам кондиционирования воздуха в задней части салона в автомобилях класса люкс.
Вариант 2
Специальная испарительная пластина внутри аккумуляторной батареи подключается к системе кондиционирования воздуха в автомобиле. Это делается с помощью так называемого процесса разделения на сторону высокого и низкого давления с помощью трубопроводов и расширительного клапана. Это означает, что испаритель внутри автомобиля и пластина испарителя в аккумуляторе, которая работает как обычный испаритель, подключены к одной и той же цепи.
Различные задачи для двух испарителей приводят, соответственно, к различным требованиям к потоку хладагента. В то время как система охлаждения салона направлена на удовлетворение потребностей пассажиров в комфорте, высоковольтная батарея должна охлаждаться с разной степенью интенсивности в зависимости от дорожной ситуации и температуры окружающей среды.
Эти требования являются определяющими факторами для комплексного контроля количества испаряемого хладагента. Специальная конструкция пластины испарителя и ее интеграция в аккумулятор обеспечивают большую контактную поверхность для теплообмена. Это означает, что можно гарантировать, что критическая максимальная температура 40 °C не будет превышена.
При очень низкой температуре наружного воздуха для повышения температуры батареи до идеальной температуры может потребоваться повышение температуры как минимум на 15 °C. Однако испарительная пластина в этой ситуации помочь не может. Холодная батарея менее мощная, чем батарея с правильной температурой. Также трудно заряжать аккумулятор, когда температура значительно ниже точки замерзания. В мягком гибриде с этим можно мириться: в крайних случаях гибридная функция доступна только в ограниченном объеме. Однако по-прежнему можно ездить на двигателе внутреннего сгорания. С другой стороны, аккумуляторный обогреватель должен быть установлен в полностью электрических транспортных средствах, чтобы автомобиль можно было завести и управлять им в любой ситуации зимой.
Примечание
Испарительные пластины, встроенные непосредственно в аккумулятор, не подлежат замене по отдельности. Поэтому в случае повреждения необходимо заменить всю батарею.
Опция 3
Правильная температура играет ключевую роль для аккумуляторов большей емкости. Поэтому при очень низких температурах требуется дополнительный аккумуляторный нагреватель, чтобы обеспечить достижение идеального температурного диапазона. Это единственный способ достичь удовлетворительной дальности в режиме «электрического вождения».
Для включения этого дополнительного нагрева батарея интегрирована во вторичную цепь. Эта схема обеспечивает постоянное поддержание идеальной рабочей температуры в диапазоне 15–30 °C.
Охлаждающая жидкость, состоящая из воды и гликоля (зеленый контур), проходит через охлаждающую пластину, встроенную в аккумуляторный блок. При более низких температурах охлаждающая жидкость может быть быстро нагрета нагревателем, чтобы достичь идеальной температуры. Обогреватель выключается, если при использовании гибридных функций температура в аккумуляторе повышается. Затем охлаждающая жидкость может охлаждаться с помощью охладителя аккумуляторной батареи, расположенного в передней части автомобиля, или низкотемпературного охладителя с использованием воздушного потока от движущегося вперед автомобиля.
Если при высоких температурах наружного воздуха охлаждение аккумуляторным радиатором недостаточно, охлаждающая жидкость проходит через специальный теплообменник. В нем испаряется хладагент из системы кондиционирования автомобиля. Кроме того, теплота может передаваться от вторичного контура к испаряющемуся хладагенту в очень компактном пространстве и с высокой удельной мощностью. Производится дополнительное переохлаждение теплоносителя. Благодаря использованию специального теплообменника батарея может работать в наиболее эффективном температурном диапазоне.
ДЛЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ГИБРИДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ТРЕБУЕТСЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА: ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ
Для технического обслуживания и ремонта сложных систем управления температурным режимом, имеющихся в электрических и гибридных транспортных средствах, требуется непрерывное непрерывное обучение. В Германии, например, сотрудники, работающие с такими высоковольтными системами, требуют дополнительного двухдневного обучения в качестве «специалистов по работе с высоковольтными (ВН) искробезопасными транспортными средствами».
Этот курс учит сотрудников распознавать риски при работе с системами такого типа и отключать весь ток в системе на время работы. Людям, не прошедшим специальные курсы обучения, запрещается работать с высоковольтными системами и их компонентами. Ремонт или замена находящихся под напряжением высоковольтных компонентов (аккумуляторов) требует специальной квалификации.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ И ГИБРИДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ: СОВЕТЫ ДЛЯ МАСТЕРСКИХ
Особая ситуация возникает и при выполнении плановых проверок и ремонтных работ (например, выхлопных систем, шин, амортизаторов, замены масла, замены шин и т. д.). Их могут выполнять только сотрудники, прошедшие обучение у «эксперта по работе с искробезопасными транспортными средствами высокого напряжения»
по опасностям этих высоковольтных систем и прошедшие соответствующий инструктаж. Кроме того, крайне важно, чтобы использовались инструменты, соответствующие спецификациям производителя транспортного средства!
Автомобильные компании обязаны инструктировать всех сотрудников, занимающихся эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом электрических и гибридных транспортных средств. Обратите внимание на соответствующие условия для конкретной страны.
Инструменты для работы с высоковольтными системами
ПОМОЩЬ ПРИ ПОЛОМКЕ, БУКСИРОВКА И ЭВАКУАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ГИБРИДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ: СОВЕТЫ ДЛЯ МАСТЕРСКИХ
Водители транспортных средств с высоковольтными системами не подвергаются прямой опасности поражения электрическим током – даже в случае поломки. Большое количество мер, принимаемых производителями транспортных средств, обеспечивают безопасность системы высокого напряжения.
Помощь при поломке автомобилей с системами высокого напряжения также безвредна, если для устранения неисправностей не требуется вмешательства в систему высокого напряжения.
Однако существуют опасности в случае поломки или буксировки автомобилей, поврежденных в результате аварии или подлежащих буксировке из-под снега и воды. Хотя искробезопасность транспортных средств для защиты от опасностей поражения электрическим током или дугового разряда очень высока, не существует полной или 100%-ной безопасности на каждый случай повреждения. В случае сомнений необходимо принять во внимание или запросить соответствующую информацию от производителя транспортного средства.
Как узнать, что в автомобиле установлена высоковольтная система?
- Надписями на приборной панели или на автомобиле
- Оранжевыми высоковольтными кабелями (см. рисунок). Общее правило: руки прочь от высоковольтных компонентов и оранжевых кабелей
- По маркировке на высоковольтных компонентах (см. рисунок)
Высоковольтные компоненты моторного отсека
Кому разрешено оказывать помощь на дороге?
Помощь при поломке электрических и гибридных транспортных средств может оказывать любой, кто имеет специальную квалификацию для этой цели. Таким образом, каждый, кто оказывает помощь при поломке, проходит инструктаж по устройству и эксплуатации транспортных средств с высоковольтными системами. Применяются соответствующие специфические для страны требования и условия для «неэлектрических работ». (Для Германии действует информация DGUV 200-005 "Qualifizierung für Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvoltsystemen" (Квалификация для работы на автомобилях с высоковольтными системами) (ранее BGI 8686). Обратите внимание на соответствующие условия для конкретной страны.)
Первые шаги в помощи на дороге?
- Выньте ключ зажигания (внимание: транспондерные системы включаются автоматически при приближении) и потяните за разъединитель высоковольтной батареи.
- Визуально проверьте, не повреждены ли высоковольтные компоненты.
- Никаких работ с высоковольтными компонентами. Это может выполняться только лицами, имеющими допуск к работе с автомобилями с высоковольтными системами. Это также относится к случаям, когда компоненты ВН повреждены или обнаружены повреждения во время аварийной службы.
- Остаточное напряжение может также присутствовать после отключения системы высокого напряжения – это может длиться несколько минут в зависимости от производителя.
Разъединитель
Пуск от внешнего источника, буксировка и эвакуация – что следует соблюдать?
Поведение в случае аварии
- В случае аварии в большинстве случаев система высокого напряжения отключается при срабатывании подушки безопасности. Это относится практически ко всем легковым автомобилям, но не обязательно к коммерческим автомобилям.
- Для безопасной работы необходимо соблюдать все меры из главы «Основные правила работы с электрическими и гибридными транспортными средствами».
- Некоторые производители рекомендуют или предписывают, чтобы минусовая клемма Аккумуляторная батарея бортовой сети автомобиля постоянного тока должна быть отключена (дополнительную информацию также можно найти в соответствующем руководстве по спасению).
- Если аккумуляторы высокого напряжения или конденсаторы высокого напряжения (устройства накопления энергии в грузовых автомобилях) были повреждены или вырваны в результате аварии, это представляет особую опасность.
В этом случае на помощь должна быть вызвана пожарная команда. При обращении с поврежденными аккумуляторными батареями высокого напряжения необходимы соответствующие средства индивидуальной защиты (защитная маска для лица, защитные перчатки для работы под напряжением).
- Пролитая аккумуляторная жидкость может вызывать коррозию или раздражение в зависимости от типа аккумулятора. Контакта следует избегать в любом случае. После аварии нельзя исключать, что аккумуляторы высокого напряжения могут загореться позже в результате внутренних реакций. Поврежденные транспортные средства поэтому не должны быть припаркованы в закрытых помещениях.
Насколько полезна эта статья для вас?
Совершенно бесполезно
Очень полезно
Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Ваш отзыв**
Капча*
Большое спасибо. Но прежде чем ты уйдешь.
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для мастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Вы уже подписаны
Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения
Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен
Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.
Проблема со статусом электронной почты
Процесс регистрации не запущен.
Ошибка:
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
