Анализ на технологията за управление на топлината на
Батерия за чисто електрическо превозно средство
Технология за термично управление на захранващата батерия
1. Охлаждане на батерията
Като цяло методите за охлаждане на батериите на чисто електрически превозни средства включват основно въздушно охлаждане, течно охлаждане и директно охлаждане.
1) Технологията за въздушно охлаждане (въздушно охлаждане) използва естествен вятър или студен въздух, генериран от хладилната система на превозното средство, за да отстрани топлината чрез топлинна конвекция или топлопроводимост, за да постигне охлаждане на батерията. Технологията за въздушно охлаждане има характеристиките на проста система, ниска цена и лесна поддръжка и се използва широко.
2) Технологията за течно охлаждане използва течност като среда за пренос на топлина и течността отнема топлина, когато тече през тръбите вътре в захранващата батерия. Течността, използвана при течното охлаждане, е предимно охлаждаща течност, която циркулира в охладителната система на автомобила. Топлината, отнесена от охлаждащата течност, се губи във въздуха през радиатора. Някои превозни средства са оборудвани с топлообменник, наречен чилър в охладителната система, за свързване на охладителната система на превозното средство и хладилната система за увеличаване на охлаждащия ефект на системата. В сравнение с технологията за въздушно охлаждане, технологията за течно охлаждане има характеристиките на силен охлаждащ капацитет, добра равномерност и висока скорост.
3) Технологията за директно охлаждане използва хладилния агент в хладилната система, за да отнеме директно топлината от захранващата батерия. Комплект от разширителен вентил и изпарител са монтирани вътре в захранващата батерия. Хладилният агент се изпарява и абсорбира топлина в изпарителя. Тъй като технологията за директно охлаждане няма топлообменника, който се намира в технологията за течно охлаждане, директното охлаждане е по-ефективно. Въпреки това, когато захранващата батерия се охлажда, част от хладилния агент в хладилната система трябва да се отстрани, което ще повлияе на охлаждащия ефект на купето и ще намали комфорта.
2 Отопление на батерията
Има два основни типа технологии за нагряване на батерии: самонагряване на батерии и използване на външни нагревателни елементи. Самонагряването на батерията, както подсказва името, използва топлината, генерирана от батерията по време на зареждане и разреждане, за да повиши температурата на батерията. Въпреки това, този метод има бавна ефективност на нагряване и е основно изоставен.
Основната употреба на външни нагревателни елементи е нагревателен филм и PTC. Нагревателният филм е близо до повърхността на модула на батерията и генерира топлина, за да повиши температурата на батерията, когато се подава захранване. Методите за отопление на батериите са подобни на методите за охлаждане и има три вида: отопление с въздух, отопление с вода и директно отопление с хладилен агент.
3 Система за управление на топлината
Когато батерията се охлажда и нагрява, могат да се избират различни методи независимо. Въпреки това, тъй като интеграцията на превозните средства става все по-висока и по-висока, се поставят и по-високи изисквания към системата за термично управление на превозните средства. Поради това се появиха системи за управление на топлината, които могат както да охлаждат, така и да загряват батерията. Някои превозни средства дори са разработили силно интегрирани системи за термично управление, използващи термопомпени климатици, които съчетават системата за охлаждане на превозното средство, охлаждане/отопление на батерията и охлаждане и отопление на купето. Трите основни системи са органично съчетани.
Калъф за система за термично управление на автомобила
1. Архитектура на системата за термично управление
Архитектурата на системата за термично управление на определено чисто електрическо превозно средство е показана на Фигура 1. Тази система за термично управление използва климатик с термопомпа, за да постигне органичното единство на директно охлаждане и отопление на батерията, охлаждане на електрическата задвижваща система и охлаждане и отопление на купето. Във веригата на електрическото задвижване е създадена отделна верига за водно охлаждане, която е свързана към термопомпената система чрез пластинчат топлообменник за пренос на топлина, който може да реализира оползотворяване на отпадъчната топлина и функции за отопление на кабината; в студена зима, за да се реши проблемът с лошия ефект на отопление на термопомпените климатици, съвпадение на PTC за увеличаване на ефекта на отопление на купето. Системата за управление на топлината позволява нуждите от охлаждане и отопление в множество режими.
2. Принцип на системата за управление на топлината
Тъй като системата има множество режими на работа, тази статия въвежда само принципа на работа на режимите на охлаждане и отопление, когато батерията или купето трябва да се охлаждат.
1) Принцип на охлаждане на захранващата батерия. Когато температурата на захранващата батерия е висока и трябва да се охлади, електромагнитният вентил на климатика и охлаждането, електромагнитният вентил за топлообмен на въздуха, електронният разширителен вентил на батерията и електромагнитният вентил за охлаждане на батерията в системата се отварят (електромагнитният вентил за отопление на батерията е затворен) , и когато хладилният агент протича през електронния разширителен вентил на батерията, след дроселиране и разширяване, той се изпарява и абсорбира топлина в пластинчатия топлообменник на батерията, отнемайки топлината, за да постигне целта за охлаждане на батерията. Ако купето също се нуждае от охлаждане в този момент, трябва само да отворите електронния разширителен вентил на охлаждането (магнитният вентил на климатика и отоплението е затворен) и част от хладилния агент ще се изпари и ще абсорбира топлината в изпарителя в колата, за да постигане на охлаждане на купето.
2) Принцип на загряване на батериите. Когато температурата на батерията е ниска и трябва да се нагрее, електромагнитният вентил за отопление на батерията, електронният разширителен вентил на батерията, електромагнитният клапан за топлообмен на водоизточника и електромагнитният вентил за отопление на климатика в системата се отварят (електронен разширителен вентил за отопление, климатик и охлаждане електромагнитен клапан, електромагнитен вентил за топлообмен на въздух, Електронният разширителен вентил на охлаждането е затворен), а високотемпературният хладилен агент, компресиран от компресора, преминава през пластинчатия топлообменник на батерията, за да загрее нискотемпературната батерия. След нагряване температурата на хладилния агент се понижава, преминава през пластинчатия топлообменник, абсорбира топлината от веригата на електрическото задвижване и осъществява възстановяване на отпадъчната топлина. Ако купето също се нуждае от отопление в този момент, трябва само да отворите електронния разширителен вентил на отоплението и част от високотемпературния хладилен агент преминава през кондензатора в колата, за да освободи топлина в купето и след това се слива с хладилен агент за отопление на батерията пред пластинчатия топлообменник, за да продължи да участва в цикъла. . Ако температурата на околната среда е много ниска, системата включва PTC допълнително отопление на купето.
