Managementul termic al vehiculelor cu energie nouă
ⅠGestiunea termică a vehiculelor cu energie nouă
Componente de management termic al vehiculului
Sistemul de răcire al vehiculelor cu energie nouă constă în general din trei părți: sistem de circulație de răcire a bateriei, sistem de circulație de răcire controlat electronic al motorului și sistem de circulație a aerului cald de aer condiționat. Modelele PHEV au și un sistem suplimentar de circulație a răcirii motorului. Sistemul de circulație a bateriei încălzește în principal bateria. Sau de răcire, sistemul de circulație al motorului răcește în principal motorul de antrenare și CIDD (controlerul motorului de antrenare), iar sistemul de aer condiționat și încălzire încălzește sau răcește în principal habitaclu. Principalele componente funcționale implicate sunt pompa electronică de apă, supapa solenoidă cu trei căi, supapa solenoidală cu două căi, PTC, schimbătorul de căldură, separatorul lichid-gaz, radiatorul, ibricul de expansiune, conducta de răcire și diverse suporturi fixe etc.[5]. Pompa electronică de apă este folosită ca sursă de alimentare, lichidul de răcire este mediu, iar supapa solenoidală controlează direcția fluxului pentru a face mediul de răcire. Curge prin radiator și corpul răcit de-a lungul conductei, disipând și răcindu-se prin schimbul de căldură, astfel încât temperatura de lucru a pieselor funcționale să fie întotdeauna menținută într-un interval ideal de lucru, maximizând performanța acesteia. Indiferent dacă este un vehicul pur electric sau hibrid. Ciclul de management termic al bateriei este independent de alte sisteme, în funcție de modelul vehiculului. Motivul principal este că intervalul normal de temperatură de funcționare a acumulatorului este destul de diferit de cel al altor sisteme. În general, temperatura de funcționare a acumulatorului nu este permisă să depășească 35 de grade, în timp ce motorul de antrenare funcționează adesea La aproximativ 55 de grade, intervalul de temperatură de funcționare a motorului este de aproximativ 95 de grade, astfel încât fiecare circuit trebuie să funcționeze independent.
Diferențele față de managementul termic tradițional al autovehiculelor
Managementul termic al autovehiculelor tradiționale este simplu, fără sisteme complexe de control și componente. Scopul său este doar de a se asigura că temperatura motorului funcționează întotdeauna într-un interval ideal și pentru pasager
Căldura necesară este furnizată de cabină prin utilizarea căldurii reziduale generate de funcționarea motorului, fără a consuma putere suplimentară [1]. Există o mare diferență în structura sistemului între vehiculele cu energie nouă și vehiculele tradiționale. Componentele sistemului sunt dispuse pe întregul vehicul. Au crescut și cerințele de instalare, necesitând spațiu mai mare în cabină. Diferite tipuri de vehicule cu energie nouă au caracteristici diferite; pentru vehiculele pur electrice, nu există un motor ca sursă de energie pentru circulația lichidului de răcire și nu există căldură reziduală de la motor. Poate fi folosit. Pentru vehiculele hibride, datorită strategiei sale speciale de control, motorul nu poate furniza putere pentru circulația lichidului de răcire atunci când nu funcționează și nici nu poate furniza sursa de căldură necesară pentru habitaclu în timp real. Prin urmare, în structura de pe piață, sistemele de management termic al vehiculelor cu energie nouă sunt proiectate cu o pompă electronică independentă de apă pentru a furniza energie pentru circulația lichidului de răcire. Aerul cald folosește de obicei încălzire electrică. Un PTC independent de încălzire electrică este proiectat pentru a încălzi lichidul de răcire, iar apoi lichidul de răcire este reciclat la Rezervorul de apă caldă din mașină oferă căldură habitaclului, care este în prezent metoda principală; exista si o metoda care incalzeste direct aerul care trece prin cutia evaporatorului si sufla caldura in masina printr-un ventilator. Această metodă este în prezent extrem de populară deoarece implică siguranță în mașină. Folosiți cu moderație.
ⅡTipuri de sisteme de management termic al bateriei
Diferite metode de gestionare termică a bateriei implică numere de piese, structuri și structuri diferite. Sunt selectate diferite tipuri de sisteme de management termic pe baza costurilor de dezvoltare a vehiculului, a greutății vehiculului și a cerințelor de spațiu. Tehnologiile sale principale sunt. Există cinci tipuri de rute:
Tip racire directa
Denumită tehnologie de răcire directă a bateriei, sistemul de răcire directă are un evaporator frigorific încorporat în interiorul bateriei, care este conectat la sistemul de aer condiționat prin conducte. Când bateria trebuie să fie răcită, se folosește un compresor pentru a trimite agentul frigorific comprimat în evaporatorul din interiorul bateriei și apoi ia bateria. Căldura internă realizează efectul de răcire. Sistemul are avantajele structurii compacte, efect de răcire bun, număr mic de piese (este necesară doar o conductă de refrigerare de intrare și o conductă de ieșire) și greutate redusă. Cu toate acestea, dezavantajul acestui sistem este că nu poate furniza energie în condiții de temperatură scăzută sub zero. Nu există protecție pentru apa condensată generată în timpul încălzirii și refrigerarii bateriei, iar uniformitatea temperaturii agentului frigorific este greu de controlat. Sistemul de refrigerare are o durată scurtă de viață și o fiabilitate scăzută. Defecțiuni, cum ar fi scurgerile de agent frigorific și capacitatea de refrigerare insuficientă, apar adesea. Acesta este cel mai recent în prezent. Tehnologia de răcire a bateriei are o maturitate relativ scăzută și a fost aplicată pe modele produse în serie de pe piață, cum ar fi BYD și Tesla. Este o cale tehnologică majoră în viitor, așa cum se arată în Figura 1.
Tip de răcire cu apă radiator
Circuitul de răcire a radiatorului este un circuit independent, format dintr-un radiator, o pompă electronică de apă, un încălzitor etc., având ca mediu antigel. Antigelul iese din calorifer, trece prin incalzitor, apoi in baterie, iar in final revine in calorifer. Această metodă de ciclu este utilizată pentru răcirea și încălzirea bateriei. Sistemul are o structură simplă, cu costuri reduse, și are avantajele economiei de energie în medii cu temperatură scăzută pe tot parcursul anului. Cu toate acestea, eficiența de disipare a căldurii a sistemului este scăzută, iar temperatura apei este ridicată în climatele cu temperatură ridicată vara, astfel încât nu poate îndeplini cerințele mediilor cu temperatură ridicată. Pentru condițiile de utilizare, vezi Figura 2.
Tip de răcire cu apă de răcire directă
Acest sistem integrează răcirea directă și răcirea cu apă și face legătura între sistemul de aer condiționat și sistemul de răcire cu apă prin răcirea bateriei Chiller (numit și schimbător de căldură). Acest sistem evită neajunsurile primelor două metode de răcire și este în prezent cel mai avansat sistem de răcire. Unul dintre sistemele de management termic al bateriei utilizate în mod obișnuit. Există mai multe componente ale sistemului decât primele două, sistemul este mai complex, iar spațiul necesar pentru aranjarea pieselor este relativ mare. Sarcina compresorului este mare în timpul funcționării, ceea ce consumă multă energie pentru întregul vehicul și nu este economică. În plus, atunci când o parte a sistemului de aer condiționat se defectează, cererea de răcire a bateriei nu poate fi satisfăcută la maximum, vezi Figura 3.
Tip hibrid răcit cu apă
Acest sistem se bazează pe sistemul de răcire direct cu apă de răcire și adaugă un sistem de răcire cu apă la radiator. Cele două sunt aranjate în circuite paralele. Prin controlul electrovalvei, se folosesc diferite circuite pentru a răci bateria în diferite condiții. În medii cu temperatură scăzută, doar sistemul de răcire cu apă a radiatorului trebuie să funcționeze. Când vă aflați într-un mediu cu temperatură ridicată, treceți la sistemul de răcire direct cu apă de răcire. În condiții dure de lucru, cele două sisteme pot funcționa în același timp, iar bateria poate obține și o capacitate maximă de răcire, care poate acoperi practic toate mediile de utilizare. ｡Acest sistem de răcire este extrem de complex, are costuri ridicate, necesită spațiu mare de amenajare a vehiculului, iar strategia de control al sistemului este complexă. Stabilitatea și fiabilitatea sunt o provocare. Acest sistem este folosit și în majoritatea modelelor hibride PHEV de pe piață și a dezvoltat Tehnologia, vezi Figura 4.
Tip de răcire cu aer
Acest sistem conduce direct aerul rece de la răcirea habitaclului la baterie prin conductă și folosește aerul rece pentru a răci bateria cu aer. Avantajele acestui sistem sunt structura simplă, temperatura aerului rece controlabilă și costul redus al sistemului. Are însă și dezavantajele sistemului de răcire directă. , sistemul nu are funcție de încălzire, iar apa condensată generată pe suprafața bateriei nu este ușor de uscat și există riscul de coroziune și contaminare în interiorul bateriei. Acest tip de metodă de management termic nu este în general recomandat, vezi Figura 5
