Oversikt over termisk styringsteknologi 2
1.2 Termisk styring av motorer og elektroniske kontroller
Termisk styring av elektriske kjøretøymotorer og elektroniske kontrollsystemer er en viktig del av å sikre langsiktig stabil drift av kjøretøy, forlenge komponentenes levetid og forbedre energieffektiviteten. Motorer og elektroniske kontrollkomponenter genererer mye varme under drift. For høye temperaturer vil ikke bare redusere systemets ytelse, men kan til og med forårsake sikkerhetsrisikoer. For termisk styring av rene elektriske kjøretøymotorer og elektroniske kontroller, oppnås varmeavledning for tiden hovedsakelig gjennom luftkjølesystemer, væskekjølesystemer og varmerørteknologi. Noen systemer resirkulerer også spillvarmen fra motorer og elektroniske kontrollsystemer.
1) Luftkjølesystem. Som en tradisjonell motorvarmespredningsmetode bruker luftkjølesystemet luftstrømmen som genereres når kjøretøyet kjører for å spre varme, og fjerner overskuddsvarmen som genereres av motoren gjennom naturlig konveksjon eller tvungen konveksjon. Luftkjølesystemet har en relativt enkel struktur og lav pris. Den krever ikke ekstra kjølemedier og er egnet for situasjoner der strømtettheten ikke er høy. Ettersom drivmotorer for elektriske kjøretøy utvikler seg mot høy effekttetthet, spesielt under kontinuerlige høye belastningsforhold, har imidlertid varmeavledningskapasiteten til luftkjøling gradvis blitt utilstrekkelig.
2) Væskekjølingsteknologi. Væskekjølingsteknologi spiller en viktig rolle i termisk styring av elektriske kjøretøymotorer. Denne teknologien bruker kjølevæske (som vann, etylenglykolløsning, etc.) som et varmeoverføringsmedium, og er tett festet til motorviklingen eller husets overflate gjennom en sirkulasjonsrørledning, og absorberer og fjerner dermed varme effektivt. Væskekjølesystemet kan raskt og jevnt kjøle ned alle deler av motoren, og er spesielt egnet for elektriske kjøretøy med høy ytelse. Samtidig, for å forhindre sikkerhetsrisiko forårsaket av kjølevæskelekkasje, må materialer og teknologier med god tetningsytelse brukes, og overvåkings- og alarmenheter må legges til.
3) Heat pipe-teknologi. Varmerørteknologi kan bidra til å lede varmen jevnt og forbedre varmespredningseffektiviteten. Termiske sensorer og intelligente kontrollalgoritmer kan oppnå sanntidsovervåking og justering av systemtemperatur. I tillegg kan bruk av materialer med høy varmeledningsevne og optimalisert design også forbedre varmevekslingseffektiviteten til varmeavledningskomponenter.
1.3 Termisk styringssystem i kupeen
Termisk styring av kupéer for elektriske kjøretøy er en av nøkkelteknologiene for å sikre komforten til sjåfører og passasjerer, forbedre kjøretøyets energieffektivitet og utvide rekkevidden. Det dekker i hovedsak sommerkjøling, vinteroppvarming og intelligent styring av temperaturregulering. For sommerkjøling brukes for det meste kjølesystem med fordampningssyklus. Forskjellen ligger hovedsakelig i vinteroppvarmingsmetoden. De viktigste oppvarmingsmetodene for varmestyringssystemet i kupeen er som følger:
1) PTC-varmer er en oppvarmingsløsning mye brukt i elektriske kjøretøy i de tidlige dagene. I lavtemperaturmiljøer kan PTC-varmeren raskt gi varme til kupeen, men energikonverteringseffektiviteten er relativt lav, og oppvarmingsprosessen bruker direkte batteristrøm, noe som kan ha en viss innvirkning på utholdenheten til elektriske kjøretøy.
2) Klimaanlegg med varmepumpe spiller en viktig rolle i termisk styring av passasjerrom for elektriske kjøretøy, spesielt ved vinteroppvarming. Systemet bruker den omvendte Carnot-syklusen for å gjenvinne spillvarme fra det ytre miljøet eller interne komponenter, og konverterer lavgradig varmeenergi til høyverdig varmeenergi gjennom komponenter som kompressorer, fordampere og kondensatorer for å oppnå effektiv oppvarming. Sammenlignet med tradisjonelle PTC-varmere har varmepumpesystemer høyere energieffektivitetsforhold, noe som reduserer behovet for innebygd batterienergi til en viss grad. Med utviklingen av teknologien har varmepumpesystemer med to kilder eller flere kilder (som integrert motoravfallsvarmegjenvinningsfunksjon) gradvis tiltrukket seg oppmerksomhet, noe som ytterligere forbedrer ytelsen til varmepumper i miljøer med ekstreme lave temperaturer. Ytelsen til varmepumpeklimaanlegg vil imidlertid bli betydelig redusert i miljøer med lav temperatur. Hovedårsaken er at fordampningstrykket og varmeabsorpsjonen til kjølemediet ved lav omgivelsestemperatur reduseres, noe som resulterer i en reduksjon i ytelseskoeffisienten (COP) og vanskeligheter med normal drift. For å løse dette problemet brukes vanligvis teknologier som luftpåfylling og entalpiøkning, avriming og spillvarmegjenvinning for forbedring.
Noen nye termiske styringsteknologier i kupeen blir også gradvis utviklet og forsøkt brukt innen elektriske kjøretøy. For eksempel: energilagringsteknologi for faseendring kan absorbere overskuddsvarme når temperaturen i kupeen er for høy, og frigjøre den lagrede varmen når temperaturen er for lav; teknologi for fangst av solenergi kan samle solstrålingsenergi gjennom solcellepaneler installert på taket og konvertere den til elektrisk energi eller varmeenergi for bruk av klimaanlegget; i tillegg bruker det intelligente termiske styringssystemet avanserte sensornettverk og kontrollalgoritmer for å overvåke temperaturen i og utenfor kabinen og passasjerbehov i sanntid, og dynamisk justere varmestyringsstrategien for å oppnå best mulig energiutnyttelseseffekt.
