En kort analyse af termisk styringsteknologi til
nye batterier til energikøretøjer
Køretøjs termiske styringskomponenter
Kølesystemet i nye energikøretøjer består generelt af tre dele: batterikølecirkulationssystem, motor elektronisk styret kølecirkulationssystem og aircondition varmluftcirkulationssystem. PHEV-modellen har også et motorkølecirkulationssystem. Battericirkulationssystemet opvarmer eller afkøler hovedsageligt batteriet, motorcirkulationssystemet køler hovedsageligt drivmotoren og CIDD (drivmotorcontroller), og klimaanlægget opvarmer eller afkøler hovedsageligt kabinen. De vigtigste funktionelle komponenter involveret omfatter elektroniske vandpumper, tre-vejs magnetventiler, to-vejs magnetventiler, PTC'er, varmevekslere, væske-gas separatorer, radiatorer, ekspansionskedler, kølerørledninger og forskellige faste beslag. Den elektroniske vandpumpe bruges som strømkilde, kølevæsken er mediet, og magnetventilen styrer strømningsretningen, så kølemediet strømmer gennem radiatoren og det afkølede legeme langs rørledningen og derved spredes og afkøles gennem varmeveksling. , så arbejdstemperaturen for de funktionelle dele altid holdes på Inden for et ideelt driftsområde for at maksimere ydeevnen. Uanset om det er et rent el-køretøj eller et hybridkøretøj, er batterivarmestyringssløjfen uafhængig af andre systemer. Hovedårsagen er, at batteripakkens normale driftstemperaturområde er ret anderledes end andre systemer. Batteripakkens driftstemperatur må generelt ikke overstige 35 grader, mens drivmotoren ofte arbejder på omkring 55 grader, og motorens driftstemperaturområde er omkring 95 grader, så hvert kredsløb skal fungere uafhængigt.
Forskelle fra traditionel termisk styring af biler
Termisk styring af traditionelle biler er enkelt, uden komplekse kontrol- og komponentsystemer. Dens mål er kun at sikre, at motortemperaturen altid fungerer inden for et ideelt område, og for passageren.
For at levere den nødvendige varme til mandskabskabinen, bruges spildvarmen, der genereres af motoren, uden at forbruge yderligere strøm. Der er store forskelle i systemstrukturen mellem nye energikøretøjer og traditionelle køretøjer. Kravene til indretning og montering af systemkomponenter på hele køretøjet er også øget, og pladskravene til kabinen er større. Forskellige typer nye energikøretøjer har deres egne karakteristika. Forskellige egenskaber; for rene elektriske køretøjer er der ingen motor som strømkilde til kølevæskecirkulation, og der er ingen spildvarme fra motoren, der skal bruges. For hybridbiler kan motoren på grund af deres særlige kontrolstrategier ikke levere strøm til cirkulationen af kølevæske, når den ikke fungerer, og den kan heller ikke levere den nødvendige varmekilde til kabinen i realtid. Derfor er de termiske styringssystemer i nye energikøretøjer strukturelt designet med en uafhængig elektronisk vandpumpe til at levere strøm til cirkulationen af kølevæske. Den varme luft bruger normalt elektrisk opvarmning. En uafhængig elektrisk varme-PTC er designet til at opvarme kølevæsken. Recirkulation til varmtvandsbeholderen i bilen for at give varme til kabinen, som i øjeblikket er den almindelige metode; der er også en metode til direkte at opvarme luften, der passerer gennem fordampningsboksen, og blæse varmen ind i bilen gennem en ventilator. Denne metode involverer bilens sikkerhed, som i øjeblikket sjældent bruges.
Typer af batteri termiske styringssystemer
Forskellige batteri termiske styringsmetoder involverer forskellige delnumre, strukturer og layouts. Forskellige typer termiske styringssystemer vælges baseret på køretøjsudviklingsomkostninger, køretøjsvægt og pladskrav til layout. Dens vigtigste tekniske ruter omfatter følgende fem typer
Direkte køling
Benævnt batteri direkte køleteknologi, har det direkte kølesystem en indbygget kølefordamper inde i batteriet, som er forbundet til klimaanlægget gennem rørledninger. Når batteriet skal køles, bruges en kompressor til at sende det komprimerede kølemiddel ind i fordamperen inde i batteriet, og tager derefter batteriet væk. Intern varme opnår kølende effekt. Systemet har fordelene ved kompakt struktur, god køleeffekt, lille antal dele (kun en indløbs- og en udløbskølerørledning er påkrævet) og lav vægt. Men ulemperne ved dette system er, at det ikke kan opvarme batteriet under lave temperaturforhold under nul, det kondenserede vand, der genereres under køleprocessen, er ikke beskyttet, og kølemidlets temperaturensartethed er vanskelig at kontrollere. Kølesystemet har kort levetid og lav pålidelighed, og der forekommer ofte kølemiddellækage. Lækage, utilstrækkelig kølekapacitet og andre fejl. Dette er den nyeste batterikøleteknologi med relativt lav modenhed. Det er blevet brugt i masseproducerede modeller på markedet som BYD og Tesla. Det er en stor teknisk rute i fremtiden.
Radiator vandkølende type
Radiatorens kølekredsløb er et selvstændigt kredsløb, bestående af en radiator, en elektronisk vandpumpe, en varmelegeme osv., med frostvæske som medium. Frostvæsken kommer ud af radiatoren, passerer gennem varmeren, derefter til batteriet og vender til sidst tilbage til radiatoren. Denne cyklus afkøler og opvarmer batteriet. Systemet har fordelene ved enkel struktur, lave omkostninger og energibesparelser i lavtemperaturmiljøer hele året rundt. Imidlertid er dette systems varmeafledningseffektivitet lav, og vandtemperaturen er høj i højtemperaturklimaer om sommeren, så det kan ikke opfylde driftsbetingelserne i højtemperaturmiljøer.
Direkte kølevandskøletype
Dette system integrerer direkte køling og vandkøling og bygger bro mellem klimaanlæg og vandkøling gennem batterikøleren Chiller (også kaldet en varmeveksler). Dette system undgår manglerne ved de to første kølemetoder og er i øjeblikket et af de mest almindeligt anvendte batteri termiske styringssystemer. Systemet har flere komponenter end de to første. Systemet er mere komplekst og kræver relativt stor plads til arrangement af komponenter. Kompressoren har en stor belastning under drift, hvilket bruger meget energi til hele køretøjet og er dårligt økonomisk. Når en del af klimaanlægget svigter, kan batteriets kølebehov desuden ikke opfyldes maksimalt.
Vandkølet hybrid type
Dette system er baseret på det direkte kølevandskølesystem og tilføjer et radiatorvandkølingssystem. De to er arrangeret i parallelle kredsløb. Ved at styre magnetventilen bruges forskellige kredsløb til at køle batteriet under forskellige forhold. I miljøer med lav temperatur virker kun radiatorens vandkølesystem. Når du er i et miljø med høje temperaturer, skal du skifte til direkte kølevandskølesystem for at fungere. Under hårde arbejdsforhold kan de to systemer arbejde samtidigt, og batteriet kan desuden opnå maksimal kølekapacitet, som stort set kan dække alle brugsmiljøer. Dette kølesystem er ekstremt komplekst, har høje omkostninger, kræver stor plads til køretøjslayout, har komplekse systemkontrolstrategier og udgør en udfordring for stabilitet og pålidelighed. Dette system bruges også i de fleste hybrid PHEV-modeller på markedet og har moden teknologi.
Luftkølende type
Dette system leder den kolde luft direkte fra kabinekølingen til batteriet gennem kanalen og bruger den kolde luft til at luftkøle batteriet. Fordelene ved dette system er enkel struktur, kontrollerbar kold lufttemperatur og lave systemomkostninger. Det har dog også ulemperne ved det direkte kølesystem. Systemet har ingen varmefunktion, og det kondenserede vand, der dannes på batterioverfladen, er ikke let at tørre, og der er risiko for korrosion og forurening inde i batteriet. Denne type varmestyringsmetode anbefales generelt ikke
