Komplexný tepelný manažment pre elektrické vozidlá
Vzhľadom na neustálu popularitu elektrických vozidiel, aby sa vyriešil dojazd a problémy tepelnej bezpečnosti elektrických vozidiel v zime a v lete, je potrebný tepelný manažment elektrických vozidiel. Tepelný manažment v elektrických vozidlách sa delí hlavne na tepelný manažment motorového systému, tepelný manažment batériového systému a tepelný manažment klimatizačného systému. Tieto tri systémy sú hlavnými zdrojmi tepla generovaného elektrickými vozidlami. V predchádzajúcich elektrických vozidlách bol tepelný manažment troch hlavných systémov zvyčajne nezávislý, chýbal mu jednotný manažment tepla celého vozidla a účinnosť tepelného manažmentu bola nízka. V novej generácii elektrických vozidiel sa od začiatku návrhu vykonáva integrované riadenie tepla celého vozidla a teplo generované tromi hlavnými systémami je riadené jednotne, čím sa výrazne zlepšuje účinnosť tepelného manažmentu celého vozidla. vozidla a zníženie vplyvu teploty na vozidlo. Vplyv na výkon elektrického vozidla.
Systém pohonu motora elektrického vozidla premieňa elektrickú energiu v batérii na mechanickú energiu, ktorá poskytuje energiu pre pohyb vozidla. Počas prevádzky motora sa časť energie stratí vo forme tepelnej energie, ako je strata jadra, strata vinutia a mechanická strata. Keď systém napájacej batérie dodáva elektrickú energiu do auta, batéria uvoľňuje určité množstvo tepla v dôsledku nepretržitého vybíjania. Pokračujúce hromadenie tepla spôsobí zvýšenie teploty batérie. V klimatizačnom systéme elektrických vozidiel existuje mnoho zdrojov vykurovacej a chladiacej záťaže, ako je teplo vyžarované ľuďmi vo vnútri auta, teplo vnesené do kabíny z vonkajšieho prostredia cez štruktúru karosérie, teplo vnesené do kabíny cez motorový systém a systém napájacej batérie a teplo vstupujúce do kabíny cez ventilačný systém vozidla. tepla atď. Pri štúdiu systému tepelného manažmentu elektromobilov sa musíme zamerať na zdroje tepla vo vnútri auta a celkové množstvo tepla vo vnútri auta, aby sme si osvojili cielené tepelné hospodárenie.
1. Tepelný manažment napájacej batérie
Tepelný manažment napájacích batérií je zodpovedný hlavne za chladenie batérie pri vysokej teplote alebo zahrievanie batérie pri nízkej teplote. Tradičné systémy tepelného manažmentu batérií sa pri chladení a ohreve spoliehajú hlavne na vzduch alebo tekuté médiá. Systém tepelného manažmentu využívajúci vzduchové médium má však slabý prenos tepla a nedokáže sa prispôsobiť rozptylu tepla a potrebám ohrevu súčasných husto usporiadaných batériových jednotiek, zatiaľ čo systém tepelného manažmentu využívajúci tekuté médium je príliš zložitý, to znamená, že bude pridávať nadbytočná hmota a sú tu aj problémy Riziko úniku tekutín. Preto systém tepelného manažmentu batérie kvapalného média nie je vhodný ani na tepelný manažment batérie súčasných elektrických vozidiel. V súčasnosti systém tepelného manažmentu batérií elektrických vozidiel využíva hlavne metódu kompozitného tepelného manažmentu, ktorá využíva rôzne tepelne vodivé materiály ako médium, ako sú porézne médiá, materiály s fázovou zmenou, nanomateriály, kovové rebrá a iné kombinované tepelne vodivé materiály. vzduchovým médiom alebo kvapalným médiom. Okrem toho je stredobodom výskumu v oblasti tepelného manažmentu batérií aj kompozitný systém tepelného manažmentu zložený z vysoko účinných prvkov prenosu tepla zložených z tepelných rúrok kombinovaných so vzduchom, kvapalinou a materiálmi s fázovou zmenou.
2. Tepelný manažment priestoru pre cestujúcich
Klimatizácia elektrického vozidla je zodpovedná hlavne za tepelný manažment priestoru pre cestujúcich, čím poskytuje vodičovi a pasažierom komfortné prostredie pre jazdu a jazdu, čím zabezpečuje vodičovi bezpečnú jazdu. Súčasný klimatizačný systém používaný najmä v elektrických vozidlách je kombináciou kompresných klimatizácií s jedným chladením a elektrických ohrievačov. Tento klimatizačný systém má vyspelú technológiu a príliš sa nelíši od systému palivových vozidiel. Elektrický ohrievač však bude využívať elektrickú energiu v napájacej batérii, čo bude mať za následok dodatočný výstup energie z napájacej batérie a zníži dojazd elektrického vozidla. Súčasným výskumným zameraním na klimatizačné systémy elektrických vozidiel je preto nahradenie vykurovacieho zariadenia v tradičných klimatizačných systémoch klimatizačnými systémami s tepelným čerpadlom. Súčasne musia klimatizačné systémy s tepelným čerpadlom prekonať aj praktické problémy, ako je znížená účinnosť tepelného čerpadla a tvorba námrazy v zime. Z tohto dôvodu sa ľudia začali zameriavať na technológiu prídavného vykurovania a technológiu spätného získavania odpadového tepla, aby zlepšili účinnosť klimatizačných systémov tepelných čerpadiel v chladnom prostredí. Okrem toho sa chlórfluórované uhľovodíkové chladivá postupne stiahli z rozsahu použitia chladív v klimatizačných systémoch elektrických vozidiel, aby sa ešte viac zvýšil účinok nových elektrických vozidiel na ochranu životného prostredia.
3. Tepelný manažment systému pohonu motora
Motor počas prevádzky vytvára veľké množstvo tepla. Preto je tepelný manažment motora zodpovedný hlavne za chladenie hnacieho motora. Chladiacim médiom používaným v systéme tepelného manažmentu motora je hlavne chladenie vzduchom alebo kvapalinové chladenie. Vzduchové chladenie odoberá teplo generované motorom prúdiacim vzduchom, ale efekt vzduchového chladenia je pomerne slabý a spôsobuje ventilačné straty motora, čo má určitý vplyv na pracovnú účinnosť hnacieho motora. Typ chladenia kvapalinou má lepší chladiaci účinok a dokáže rýchlo odoberať teplo uvoľnené motorom, čím vytvára dlhodobé pracovné prostredie s vhodnou teplotou pre motor. Aby sa ďalej zlepšila účinnosť systémov tepelného manažmentu motorov chladených kvapalinou, ľudia sa zameriavajú na optimálny návrh kanálov prietoku chladiacej kvapaliny a výber chladiacej kvapaliny.