Преглед на охладителните системи в превозни средства с нова енергия
I. Преглед на охладителните системи
Охладителната система на ново енергийно превозно средство, по-точно описана като система за термично управление, има основната задача да гарантира, че ключови компоненти като батерията, двигателя и електронната система за управление работят в техния оптимален температурен диапазон, за да се гарантира безопасността на превозното средство, производителност, продължителност на живота и пробег.
1. Безопасност: Предотвратява термично бягство, причинено от прегряване на захранващата батерия.
2. Производителност: Гарантира, че системата за електрическо задвижване не ограничава изходната мощност поради прегряване при високи натоварвания (като бързо ускорение и високо-скоростно шофиране).
3. Продължителност на живота: Поддържането на температурата на батерията в идеален диапазон (обикновено около 30 градуса) значително забавя влошаването на капацитета на батерията.
4. Обхват на шофиране: Ефективното термично управление намалява консумацията на енергия за отопление или охлаждане и рационално използва отпадната топлина, като по този начин увеличава действителния пробег на шофиране.
II. Състав и функции на системата за термично управление
Системата за термично управление на ново енергийно превозно средство обикновено се състои от следните подсистеми, свързани заедно:
1. Система за термично управление на захранващата батерия
Това е основният и най-предизвикателният аспект на цялата система.
(1) Цел:За поддържане на еднаква температура на батерията и поддържането й в оптималния работен прозорец във външна среда, варираща от -30 градуса до 55 градуса.
(2) Методи на охлаждане:
① Въздушно охлаждане: проста структура и ниска цена, но ниска ефективност на охлаждане и лоша равномерност на температурата; използва се главно в модели от ранен или нисък-клас.
② Течно охлаждане: В момента основното решение. Топлообменът се осъществява чрез охлаждаща течност, протичаща през плочи за течно охлаждане в батерията. Висока ефективност, добра равномерност на температурата и поддържа бързо зареждане и висока мощност.
③ Директно охлаждане (охлаждане с хладилен агент): Използва хладилния агент на климатика за директно изпаряване и абсорбиране на топлина в батерията; най-бързата скорост на охлаждане, но системата е сложна и скъпа.
(3) Методи на нагряване:
① PTC нагревател: Разделен на въздушно{0}}нагрят PTC (отоплителен въздух) и водно{1}}нагрят PTC (отоплителна охлаждаща течност). Последният в момента е по-масов и може да се интегрира със системата за течно охлаждане.
② Интегриране на климатик с термопомпа: Поглъща топлина от околната среда; неговият коефициент на енергийна ефективност е много по-висок от PTC, което го прави ключова технология за подобряване на зимния обхват.
2. Система за термично управление на двигателя и електрическото управление
(1) Цел: Разсейване на топлината от компоненти с висока-мощност, като например двигателя, контролера на двигателя (инвертора) и-зарядното устройство, предотвратявайки влошаване на производителността или повреда поради високи температури.
(2) Метод: Използва се предимно течно охлаждане. Обикновено споделя верига на охлаждащата течност със системата за течно охлаждане на батерията, но е разклонена и се контролира чрез клапани, топлообменници и други компоненти.
3. Система за термично управление на климатика (кокпит).
(1) Цел: Осигуряване на охлаждане и отопление на отделението за пътници.
(2) Охлаждане: Подобно на традиционните автомобили, той използва електрически компресор за постигане на охлаждащ цикъл.
(3) Отопление:
① PTC отопление: Ранно решение, осигуряващо бързо отопление, но с изключително висока консумация на енергия, което сериозно влияе върху зимния диапазон.
② Климатизация с термопомпа: Настоящата висок{0}}клас и основна тенденция на развитие. Той използва четири-пътен реверсивен вентил за превключване на потока на хладилния агент, „пренасяйки“ топлина от външния въздух с ниска-температура към интериора на автомобила, постигайки коефициент на енергийна ефективност 2-3 пъти по-висок от PTC.
III. Основни режими на работа
1. Работа при висока-температура през лятото
(1) Батерията/двигателят изисква разсейване на топлината, кабината изисква охлаждане.
(2) Системата дава приоритет на климатика за охлаждане на кабината и използва хладилната система за ефективно охлаждане на батерията.
(3) Топлината на двигателя се разсейва през ниско{1}}температурен радиатор.
2. Работа при ниски{1}}температури през зимата (без термопомпа)
(1) Батерията изисква отопление, кабината изисква отопление.
(2) Основно разчита на PTC с висока-мощност, което води до изключително висока консумация на енергия и значително намален обхват.
3. Работа при ниски-температури през зимата (с термопомпа + оползотворяване на отпадна топлина)
(1) Идеален режим. Термопомпата извлича топлина от околната среда за кабината.
(2) Отпадната топлина от системата за електрическо задвижване се събира и се приоритизира за отопление на батерията; останалата топлина подпомага отоплението на кабината.
(3) Значително намалява честотата на използване на PTC, като ефективно подобрява зимния обхват.
4. Операция за бързо зареждане
(1) Зареждането с висок-ток генерира голямо количество топлина, което изисква активно охлаждане.
(2) Системата стартира климатика и използва охладителната система за охлаждане на батерията, за да осигури скорост и безопасност на зареждане.