Cerințe tehnice ale sistemelor de management termic
pentru vehicule pur electrice
Sursa de rece, sursa de căldură și alte surse de energie ale sistemului de aer condiționat din vehiculele pur electrice provin toate din sistemul de baterii. Pentru vehiculele pur electrice, aerul condiționat afectează nu numai în mod direct confortul de conducere, ci și autonomia lor de rulare.
Sistemul de aer condiționat al unui vehicul pur electric trebuie nu numai să ofere funcții de răcire/încălzire, ci și să ia în considerare consumul de energie al sistemului, crescând astfel complexitatea acestuia. Datorită schimbării tipului de putere, compresorul electric scroll utilizat în climatizarea vehiculelor electrice a îmbunătățit semnificativ valoarea și eficiența volumetrică în comparație cu compresoarele tradiționale. În prezent, vehiculele electrice folosesc în principal încălzitoare PTC pentru încălzire, ceea ce reduce semnificativ autonomia de rulare iarna. În viitor, este de așteptat ca sistemele de aer condiționat cu pompă de căldură cu eficiență de încălzire mai mare să fie adoptate treptat.
Sistemul de management termic al vehiculelor cu energie noi trebuie să îndeplinească cerințele de aer condiționat din cabină (răcire, încălzire, dezaburire etc.), controlul temperaturii bateriei și disiparea căldurii motorului și controlerului. Pe baza cerințelor de management cuprinzător al energiei vehiculului, compactitate și design ușor, sistemele de management termic al autovehiculelor se dezvoltă treptat către managementul termic integrat al vehiculului.
În linii mari, sistemele de management termic al autovehiculelor includ în principal sisteme de răcire a motorului, sisteme de aer condiționat și sisteme de management termic al bateriei. Din punct de vedere funcțional, este împărțit în două componente principale: sistemul termic al compartimentului motor și sistemul termic al cabinei, cu trei cicluri principale: ciclul motorului, ciclul aer condiționat și ciclul intercooler-ului. Ciclul de răcire a motorului este relativ simplu, incluzând motorul, radiatorul, termostatul și pompa de apă. Ciclul de aer condiționat constă în principal din condensator, compresor și supapă de expansiune. Funcția sistemului de intercooler turbo este de a crește volumul de aer admis al motorului pentru a îmbunătăți caracteristicile de putere ale acestuia. Problema este ca temperatura aerului presurizat de turbocompresor este foarte mare; intrarea directă în motor ar accelera îmbătrânirea uleiului de lubrifiere a motorului, necesitând intercooler-ului să scadă temperatura aerului de admisie.
1) Sistem de aer condiționat: vehiculele tradiționale pe benzină folosesc un compresor-acționat de motor pentru aer condiționat, în timp ce vehiculele cu energie noi pot folosi doarcompresoare electrice. La vehiculele pe benzină, procesele de aer condiționat și de răcire a motorului sunt relativ independente, în timp ce la vehiculele cu energie nouă, cele trei-sisteme electrice de răcire sunt strâns conectate, împărtășind în general o sursă de rece cu sistemul de răcire a bateriei. În vehiculele pe benzină, motorul servește ca sursă de căldură, folosind o pompă de apă pentru a conduce circulația apei pentru încălzire. În prezent, majoritatea vehiculelor cu energie noi utilizează încălzire electrică, dar tendința viitoare este către sisteme de aer condiționat cu pompe de căldură mai eficiente din punct de vedere energetic-.
(2) Managementul termic al bateriei:Intervalul optim de temperatură de funcționare pentru bateriile de putere este de 20-30 de grade. La temperaturi scăzute, capacitatea bateriei este mai mică, iar performanța de încărcare/descărcare este slabă; la temperaturi ridicate, durata de viață a bateriei este scurtată, iar temperaturile excesiv de ridicate pot duce chiar la probleme de siguranță, cum ar fi explozii. Mai multe celule de baterie sunt conectate în serie și paralel pentru a forma un pachet de baterii, iar căldura generată în timpul încărcării și descărcării se afectează reciproc. Menținerea acumulatorului de putere într-un interval rezonabil de temperatură necesită un sistem complex de management termic al bateriei.
(3) Managementul termic al motorului și al sistemului de control electronic: Motoarele și componentele electronice de control ale vehiculelor cu energie noi au cerințe ridicate de disipare a căldurii în timpul funcționării și necesită de obicei răcire activă. Aceste componente necesită adesea doar dispozitive de răcire.
