Ny termisk styring av energikjøretøy
Ⅰ Ny termisk styring av energikjøretøy
Komponenter for termisk styring av kjøretøy
Kjølesystemet til nye energikjøretøyer består generelt av tre deler: batterikjølesirkulasjonssystem, motor elektronisk styrt kjølesirkulasjonssystem og luftkondisjonering varmluftsirkulasjonssystem. PHEV-modeller har også et ekstra motorkjølesirkulasjonssystem. Batterisirkulasjonssystemet varmer hovedsakelig batteriet. Eller kjøling, motorsirkulasjonssystemet kjøler hovedsakelig drivmotoren og CIDD (drivmotorkontroller), og klimaanlegget og varmesystemet varmer eller kjøler hovedsakelig kupeen. De viktigste funksjonelle komponentene som er involvert er elektronisk vannpumpe, treveis magnetventil, toveis magnetventil, PTC, varmeveksler, væske-gass separator, radiator, ekspansjonskjele, kjølerør og diverse faste braketter, etc.[5]. Den elektroniske vannpumpen brukes som strømkilde, kjølevæsken er mediet, og magnetventilen kontrollerer strømningsretningen for å få kjølemediet til å strømme gjennom radiatoren og den avkjølte kroppen langs rørledningen, forsvinner og avkjøles gjennom varmeveksling, slik at arbeidstemperaturen til funksjonsdelene alltid holdes innenfor et ideelt arbeidsområde, og maksimerer ytelsen. Enten det er et rent elektrisk kjøretøy eller en hybrid Batteriets termiske styringssyklus er uavhengig av andre systemer avhengig av kjøretøymodellen. Hovedårsaken er at det normale driftstemperaturområdet til batteripakken er ganske forskjellig fra andre systemer. Driftstemperaturen til batteripakken er generelt ikke tillatt å overstige 35 grader, mens drivmotoren ofte fungerer Ved rundt 55 grader, er motorens driftstemperaturområde rundt 95 grader, så hver krets må fungere uavhengig.
Forskjeller fra tradisjonell termisk styring for biler
Termisk styring av tradisjonelle biler er enkel, uten komplekse kontroll- og komponentsystemer. Målet er kun å sikre at motortemperaturen alltid fungerer innenfor et ideelt område, og for passasjeren
Den nødvendige varmen tilføres av kabinen ved å bruke spillvarmen som genereres av motordriften, uten å forbruke ekstra kraft [1]. Det er stor forskjell i systemstrukturen mellom nye energikjøretøy og tradisjonelle kjøretøy. Systemkomponentene er plassert på hele kjøretøyet. Installasjonskravene har også økt, noe som krever større plass i kabinen. Ulike typer nye energikjøretøy har ulike egenskaper; for rene elektriske kjøretøy er det ingen motor som kraftkilde for kjølevæskesirkulasjon, og det er ingen spillvarme fra motoren. Den kan brukes. For hybridbiler, på grunn av sin spesielle kontrollstrategi, kan ikke motoren gi kraft til sirkulasjonen av kjølevæske når den ikke fungerer, og den kan heller ikke gi den nødvendige varmekilden til kupeen i sanntid. Derfor, i strukturen På markedet, er de termiske styringssystemene til nye energikjøretøyer designet med en uavhengig elektronisk vannpumpe for å gi strøm til sirkulasjonen av kjølevæske. Den varme luften bruker vanligvis elektrisk oppvarming. En uavhengig elektrisk oppvarming PTC er utformet for å varme opp kjølevæsken, og deretter resirkuleres kjølevæsken til Varmtvannstanken i bilen gir varme til kupeen, som for tiden er mainstream-metoden; det finnes også en metode som direkte varmer opp luften som passerer gjennom fordamperboksen og blåser varmen inn i bilen gjennom en vifte. Denne metoden er for tiden ekstremt populær fordi den innebærer sikkerhet i bilen. Bruk med måte.
ⅡTyper termiske styringssystemer for batterier
Ulike termiske styringsmetoder for batteri involverer forskjellige delenummer, strukturer og oppsett. Ulike typer termiske styringssystemer velges basert på kjøretøyutviklingskostnader, kjøretøyvekt og plasskrav til layout. Hovedteknologiene er Det er fem typer ruter:
Direkte kjøling
Referert til som batteridirektekjølingsteknologi, har direktekjølesystemet en innebygd kjølefordamper inne i batteriet, som er koblet til klimaanlegget gjennom rørledninger. Når batteriet skal avkjøles, brukes en kompressor for å sende det komprimerte kjølemediet inn i fordamperen inne i batteriet, og tar deretter batteriet bort. Den indre varmen oppnår kjøleeffekten. Systemet har fordelene med kompakt struktur, god kjøleeffekt, lite antall deler (kun en innløps- og en utløpskjølerørledning er nødvendig) og lav vekt. Ulempen med dette systemet er imidlertid at det ikke kan gi energi under lave temperaturforhold under null. Det er ingen beskyttelse for det kondenserte vannet som genereres under batterioppvarming og kjøling, og temperaturensartetheten til kjølemediet er vanskelig å kontrollere. Kjølesystemet har kort levetid og lav pålitelighet. Feil som kjølemiddellekkasje og utilstrekkelig kjølekapasitet oppstår ofte. Dette er det siste for øyeblikket. Batterikjølingsteknologi er relativt lav i modenhet og har blitt brukt i masseproduserte modeller på markedet som BYD og Tesla. Det er en viktig teknologivei i fremtiden, som vist i figur 1.
Radiator vannkjøling type
Radiatorens kjølekrets er en uavhengig krets, bestående av en radiator, en elektronisk vannpumpe, en varmeovn, etc., med frostvæske som medium. Frostvæsken kommer ut av radiatoren, passerer gjennom varmeren, deretter til batteriet, og går til slutt tilbake til radiatoren. Denne syklusmetoden brukes til å avkjøle og varme batteriet. Systemet har en enkel struktur, lav kostnad, og har fordeler av energisparing i lavtemperaturmiljøer hele året. Imidlertid er varmeavledningseffektiviteten til systemet lav, og vanntemperaturen er høy i høytemperaturklima om sommeren, så det kan ikke oppfylle kravene til høytemperaturmiljøer. For bruksforhold, se figur 2.
Direkte kjølevannskjølingstype
Dette systemet integrerer direkte kjøling og vannkjøling, og bygger bro mellom klimaanlegget og vannkjølesystemet gjennom batterikjøleren Chiller (også kalt en varmeveksler). Dette systemet unngår manglene ved de to første kjølemetodene og er for tiden det mest avanserte kjølesystemet. Et av de mest brukte termiske styringssystemene for batterier. Det er flere systemkomponenter enn de to første, systemet er mer komplekst, og den nødvendige delene er relativt stor. Kompressorbelastningen er tung under drift, noe som bruker mye energi for hele kjøretøyet og er ikke økonomisk. I tillegg, når en del av klimaanlegget svikter, kan ikke kjølebehovet til batteriet dekkes maksimalt, se figur 3.
Vannkjølt hybrid type
Dette systemet er basert på det direkte kjølevannskjølesystemet, og legger til et radiatorvannkjølesystem. De to er arrangert i parallelle kretser. Ved å styre magnetventilen brukes forskjellige kretser for å kjøle batteriet under forskjellige forhold. I miljøer med lav temperatur er det bare radiatorens vannkjølesystem som trenger å fungere. Når du er i et miljø med høye temperaturer, bytt til det direkte kjølevannskjølesystemet. Under tøffe arbeidsforhold kan de to systemene fungere samtidig, og batteriet kan også oppnå maksimal kjølekapasitet, som stort sett kan dekke alle bruksmiljøer. ｡Dette kjølesystemet er ekstremt komplekst, har høye kostnader, krever stor plass til kjøretøyoppsett, og systemkontrollstrategien er kompleks. Stabilitet og pålitelighet er en utfordring. Dette systemet brukes også i de fleste hybrid PHEV-modeller på markedet og har modnet teknologi, se figur 4.
Luftkjølingstype
Dette systemet leder den kalde luften direkte fra kupékjølingen til batteriet gjennom røret, og bruker den kalde luften til å luftkjøle batteriet. Fordelene med dette systemet er enkel struktur, kontrollerbar kald lufttemperatur og lave systemkostnader. Imidlertid har det også ulempene med det direkte kjølesystemet. , systemet har ingen varmefunksjon, og det kondenserte vannet som genereres på batterioverflaten er ikke lett å tørke, og det er fare for korrosjon og forurensning inne i batteriet. Denne typen termisk håndteringsmetode anbefales generelt ikke, se figur 5
