Nový systém tepelného manažmentu energetických vozidiel
Pri práci a prevádzke automobilu, keďže výkonové komponenty, riadiace systémy atď. sú neustále v nepretržitej prevádzke, sa premena energie, mechanické trenie atď. počas prevádzky celého systému vozidla vyjadrí v tvare tepelnej energie, takže je potrebné, aby Úplný a efektívny systém tepelného manažmentu vozidla riadi teplo generované vozidlom. Systém dokáže koordinovať a riadiť teplo vozidla a okolité teplo, aby každý komponent vozidla pracoval v optimálnom teplotnom rozsahu. To poskytuje bezpečné a pohodlné prevádzkové prostredie pre vozidlo.
Keď boli automobily ešte v ére tradičného paliva, hlavný zdroj tepla vozidla počas prevádzky pochádzal z motora a jeho systémov. Preto sa ako odvádzať teplo z motora a systémov a dobre využiť túto časť tepelnej energie stalo témou výskumu v tradičných systémoch tepelného manažmentu automobilov. predmet. V ére elektrifikácie vozidiel sa však zdroj tepla vozidla zmenil z tradičného motora na komponenty, ako sú batérie, hnacie motory a súvisiace elektronické riadiace systémy. Keďže súčasná bežná tekutá lítiová batéria je hlavným zdrojom energie nových energetických vozidiel a má vysokú energiu a riziko tepelného úniku, ako zabezpečiť, aby napájacia batéria fungovala v optimálnom teplotnom rozsahu a zároveň znížiť riziko tepelného úniku a pri Zároveň môže zlepšiť jeho životnosť a komfort vozidla prostredníctvom rozumného tepelného manažmentu a zvýšiť dojazd vozidla, čo sa stalo výskumným smerom tepelného manažmentu vozidla v novej automobilovej ére.
Systém riadenia teploty automobilu
Automobilový tepelný manažment je založený na perspektíve celého vozidla, koordináciou prispôsobenia, optimalizácie a ovládania motora vozidla (tradičného alebo hybridného), klimatizácie, napájacej batérie, motora a ďalších súvisiacich komponentov a subsystémov s cieľom efektívne vyriešiť tepelný problém celého vozidla. Súvisiace problémy umožňujú, aby bol každý funkčný modul v optimálnom teplotnom rozsahu, aby sa zlepšila hospodárnosť, výkon a bezpečnosť vozidla. Keďže existujú určité rozdiely medzi tradičnými palivovými vozidlami a novými energetickými vozidlami, pokiaľ ide o zdroje energie, pracovné režimy atď., líšia sa aj systémy tepelného manažmentu vozidla.
Tepelný manažment tradičných palivových vozidiel
Podľa rozdelenia priestoru vozidla možno tepelný manažment tradičných palivových vozidiel rozdeliť na dve časti: tepelný manažment energetického systému a tepelný manažment klimatizácie kabíny.
Tepelný manažment hnacieho ústrojenstva
Skladá sa hlavne z motora a prevodovky. Tepelný manažment motora je stredobodom tradičného tepelného manažmentu automobilu. Uvoľňuje teplo vznikajúce počas prevádzky motora cez chladiaci systém motora vzduchom alebo kvapalinou chladeným spôsobom, aby sa zabránilo prehriatiu motora a jeho poruche pri prevádzkových podmienkach s vysokým zaťažením.
Tepelný manažment systému klimatizácie kabíny
Keď je potrebné vykurovať kabínu, odpadové teplo generované prevádzkou motora sa využíva na riadenie tepelného cyklu kabíny pri nízkych teplotách prostredníctvom systému tepelného manažmentu. V horúcom a vysokoteplotnom prostredí sa chladiaca funkcia kabíny dosahuje pomocou chladenia klimatizačného chladiva, aby sa zabezpečilo pohodlné prostredie pre cestujúcich.
Nový tepelný manažment energetického vozidla
Podľa rozdelenia priestoru vozidla zahŕňa tepelný manažment nových energetických vozidiel hlavne tri časti: tepelný manažment energetického systému, tepelný manažment klimatizácie kabíny a tepelný manažment riadenia pohonu. Na rozdiel od tradičných automobilov v čisto elektrických modeloch nových energetických vozidiel, keďže motor neposkytuje žiadne teplo, funkciu klimatizácie a vykurovania kabíny nemožno realizovať prostredníctvom výmeny tepla motora a možno ju dosiahnuť iba prostredníctvom PTC alebo tepla. čerpadlo klimatizácie. upraviť. V prípade nových energetických hybridných modelov je možné vďaka zachovaniu spaľovacieho motora dosiahnuť vykurovanie kabíny využitím odpadového tepla motora a klimatizácie PTC alebo tepelného čerpadla. V porovnaní s tradičnými palivovými vozidlami majú nové energetické vozidlá zvýšené požiadavky na chladenie napájacích batérií a elektronických riadiacich systémov motora, takže ich systémy tepelného manažmentu sú zložitejšie.
Tepelný manažment hnacieho ústrojenstva
„Systém napájania“, ktorý sa tu spomína, sa konkrétne vzťahuje na napájaciu batériu a jej podsystémy pre čisto elektrické modely a pri hybridných modeloch sa vzťahuje na napájaciu batériu a systém motora. V motorovom systéme nových energetických vozidiel využíva technológia chladenia motora rovnakú metódu ako pri tradičných vozidlách. Pre tých, ktorí potrebujú výrobu energie, ako sú modely s rozšíreným dosahom, je potrebné pridať chladiaci systém pre generátor ISG. Tento systém môže byť nezávislý alebo sa môže pripojiť sériovo/paralelne k systému chladenia hnacieho motora.
Tepelný manažment napájacích batérií možno rozdeliť do dvoch režimov: chladenie a vykurovanie. V súčasnosti medzi bežnejšie spôsoby chladenia napájacích batérií patria najmä: chladenie vzduchom, chladenie kvapalinou, chladenie materiálu s fázovou zmenou, chladenie tepelnými trubicami a priame chladenie.
Vzduchové chladenie: Pri použití vzduchu ako teplonosného média je napájací akumulátor chladený pohybom prúdenia vzduchu počas jazdy vozidla alebo pri inštalácii odťahového ventilátora. Tento spôsob chladenia sa vyznačuje nízkymi nákladmi a jednoduchou aplikáciou, ale celková účinnosť odvodu tepla nie je vysoká, hluk je hlasný a odvod tepla je nerovnomerný.
Chladenie kvapalinou: výmena tepla prostredníctvom prúdenia kvapaliny na zníženie teploty batérie. Systém tepelného manažmentu, ktorý používa túto metódu chladenia, bude menší ako vzduchom chladený systém a má tiež vlastnosti dobrého chladiaceho účinku a vysokej rýchlosti. Vzhľadom na prítomnosť kvapaliny sa však vyžaduje vyššia vzduchotesnosť systému. V opačnom prípade hrozí nebezpečenstvo úniku.
Chladenie materiálu s fázovou zmenou (PCM): Keď teplota napájacej batérie stúpne, materiály s fázovou zmenou, ako je parafín, hydratované soli a mastné kyseliny, absorbujú alebo uvoľňujú veľké množstvo latentného tepla počas procesu zmeny fázy, aby sa batéria ochladila. Ak sa však materiál so zmenou fázy úplne zmení, účinok uvoľňovania tepla sa zhorší. V súčasnosti je táto metóda stále predmetom výskumu na použitie v automobilových batériách.
Chladenie tepelnou trubicou: Batéria je chladená cez utesnenú nádobu alebo utesnenú trubicu, ktorej dva konce sú odparovací koniec a kondenzačný koniec a sú naplnené nasýteným médiom (voda, etylénglykol alebo acetón atď.). Táto metóda môže absorbovať teplo z batérie a zohrievať batériu. Pre technickú náročnosť sa však táto technológia zatiaľ v sériovej výrobe neuplatnila.
Priame chladenie: Na princípe latentného tepla vyparovania chladiva (R134a a pod.) sa vo vozidle alebo v batériovom systéme vytvorí klimatizačný systém. Výparník klimatizačného systému je inštalovaný v batériovom systéme. Chladivo sa odparuje vo výparníku a rýchlo a efektívne sa odparuje. Teplo batériového systému sa odoberá, čím sa dosiahne účel chladenia batériového systému.
