Ako analyzovať rôzne podsystémy tepelného manažmentu pre nové energetické vozidlá?

Tepelný manažment nových energetických vozidiel zahŕňa hlavne reguláciu teploty batérie, motora, elektronického riadenia a priestoru pre cestujúcich, aby sa zabezpečilo, že budú fungovať pri najvhodnejšej teplote. Kvôli nedostatku zdrojov tepla motora vyžadujú nové energetické vozidlá vo všeobecnosti dodatočné vykurovacie zariadenia na doplnenie systémového tepla. Medzi bežne používané vykurovacie zariadenia patria PTC ohrievače, naftové ohrievače a klimatizácia s tepelným čerpadlom.

Pod trendom elektrifikácie prešiel systém tepelného manažmentu celého vozidla výraznými zmenami. Nové energetické vozidlá bez tepelných motorov vyžadujú dodatočné zariadenia na výrobu tepla na udržanie efektívnej prevádzky celého systému. Vysoká teplotná citlivosť batérií neustále zvyšuje zložitosť a zdokonaľovanie požiadaviek na tepelný manažment nových energetických vozidiel.

Nová architektúra tepelného manažmentu energetického vozidla Nový systém tepelného manažmentu energetického vozidla možno rozdeliť na tepelný manažment batériového systému, tepelný manažment klimatizačného systému a tepelný manažment elektronického riadiaceho systému motora; batériový systém tepelného manažmentu a tepelného manažmentu klimatizačného systému zahŕňajú chladenie a kúrenie Dve hlavné funkcie, tepelný manažment elektronického riadiaceho systému motora je hlavne chladenie.

Nový tepelný manažment batériového systému vozidla
Chladenie vzduchom:

• Použitie nízkoteplotného vzduchu ako média, použitie konvekcie tepla na zníženie teploty batérie, rozdelené na prirodzené chladenie a nútené chladenie vzduchom
• Jednoduchá štruktúra, nízke náklady, krížový efekt
• Používa sa hlavne v modeloch nižšej kategórie

Chladenie kvapalinou:

• Použitie chladiacej kvapaliny ako média v spojení s chladiacim cyklom na odvádzanie prebytočného tepla z batérie
• Dobrý účinok, rovnomerné teplo, vysoké náklady
• Používa sa hlavne pre modely strednej a vyššej triedy nad úrovňou A a súčasnú technologickú cestu hlavného prúdu

Priame chladenie chladivom

• Integrovaný tepelný manažment založený na kvapalinovom chladení kombinuje odvod tepla batérie s klimatizačným systémom, aby odvádzal teplo z batérie: bežne používané chladivá sú R134a a oxid uhličitý.
• Systémový integračný softvér vyžaduje vysokú presnosť riadenia
• Vysoké technické bariéry, ktoré sa v súčasnosti používajú len v malom počte modelov.

Dva spôsoby ohrevu batérie

Vonkajšie kúrenie

• Batéria je ohrievaná zvonka cez PTC materiál alebo vyhrievaciu fóliu atď.

• Zložitá štruktúra, nerovnomerné vykurovanie, nízka účinnosť vykurovania a vysoká spotreba energie

 

Samoohrievanie článku

• Tvorba tepla vnútornou impedanciou batérie alebo čiastočným skratom zdvihu

• Vyššia účinnosť vykurovania, rovnomernejšie vykurovanie, nižšia spotreba energie

V súčasnosti väčšina bežných značiek batériových izolačných systémov používa aktívne kvapalinou chladené vyhrievanie batérií na dosiahnutie vhodnej pracovnej teploty ohrievaním chladiacej kvapaliny umiestnenej v systéme napájacej batérie.

Tepelný manažment elektrického riadiaceho systému pre motory nových energetických vozidiel
Motor a elektronické riadiace komponenty elektrických vozidiel vyžadujú počas prevádzky vysoký odvod tepla a zvyčajne vyžadujú aktívne chladenie, aby sa zabezpečilo, že vozidlo bude v bezpečnom rozsahu prevádzkových teplôt. Elektrický riadiaci chladiaci systém motora je podobný chladiacemu systému motora a jeho hlavné komponenty zahŕňajú elektrické vodné čerpadlo, chladič, chladiaci ventilátor, expanznú kanvicu a potrubie.

Tepelný manažment klimatizačných systémov pre nové energetické vozidlá
Fáza chladenia nových energetických vozidiel sa výrazne nelíši od tradičných vozidiel. Vo fáze vykurovania, kvôli nedostatku zdroja tepla motora, sú často potrebné dodatočné vykurovacie mechanizmy na generovanie tepla na doplnenie systémového tepla. PTC vykurovacie telesá sú často prvou voľbou pre ohrievače kvôli ich výraznému tepelnému účinku, vysokej odolnosti voči tlaku a bezpečnostným vlastnostiam proti horeniu. Niekoľko modelov je vybavených pokročilejšou technológiou tepelného čerpadla.

PTC elektrický ohrievač
Riešenie vykurovania PTC s nízkymi nákladmi, jednoduchou štruktúrou a stabilnou prevádzkou sa stalo riešením vykurovania bežne používaným v priemysle nových energetických vozidiel. Podľa rôznych pracovných metód možno ohrievače PTC rozdeliť na ohrievané vzduchom a ohrievané vodou.

 

• PTC ohrievač vzduchu priamo ohrieva vzduch prúdiaci cez povrch ohrievača a následne ho vháňa do auta cez dúchadlo, aby sa dosiahol efekt teplého vzduchu.
• Cena je nízka, kúrenie je rýchle a teplota je vysoká, ale teplý vzduch je veľmi suchý a komfort nízky
• Vysokonapäťové PTC vstupuje priamo do priestoru pre cestujúcich, čo predstavuje určité bezpečnostné riziká

• Ohrievač chladiacej kvapaliny PTC využíva ohrievač vody na nepriamy ohrev vzduchu. Ohrievač najskôr ohrieva vodu a horúca voda prúdi do teplovzdušného jadra, aby si vymieňala teplo so studeným vzduchom a ohriaty studený vzduch sa posiela do priestoru pre cestujúcich.
• Tepelné straty sú malé a ide o relatívne vyspelé a bezpečné riešenie vykurovania
• Široko používaný v elektrických vozidlách