Ny termisk styring af energikøretøjer
Ⅰ Termisk styring af nye energikøretøjer
Køretøjs termiske styringskomponenter
Kølesystemet i nye energikøretøjer består generelt af tre dele: batterikølecirkulationssystem, motor elektronisk styret kølecirkulationssystem og aircondition varmluftcirkulationssystem. PHEV-modeller har også et ekstra motorkølecirkulationssystem. Battericirkulationssystemet opvarmer primært batteriet. Eller køling, motorcirkulationssystemet køler hovedsageligt drivmotoren og CIDD (drivmotorcontroller), og aircondition- og varmesystemet opvarmer eller køler hovedsageligt kabinen. De vigtigste funktionelle komponenter involveret er elektronisk vandpumpe, tre-vejs magnetventil, to-vejs magnetventil, PTC, varmeveksler, væske-gas separator, radiator, ekspansionskedel, kølerørledning og forskellige faste beslag osv.[5]. Den elektroniske vandpumpe bruges som strømkilde, kølevæsken er mediet, og magnetventilen styrer strømningsretningen for at få kølemediet til at strømme gennem radiatoren og det afkølede legeme langs rørledningen, spredes og afkøles gennem varmeveksling, så arbejdstemperaturen for de funktionelle dele altid holdes inden for et ideelt arbejdsområde, hvilket maksimerer dens ydeevne. Uanset om det er et rent el-køretøj eller en hybrid Batteriets termiske styringscyklus er uafhængig af andre systemer afhængigt af køretøjsmodellen. Hovedårsagen er, at batteripakkens normale driftstemperaturområde er meget anderledes end andre systemer. Batteripakkens driftstemperatur må generelt ikke overstige 35 grader, mens drivmotoren ofte arbejder. Ved omkring 55 grader er motorens driftstemperaturområde omkring 95 grader, så hvert kredsløb skal fungere uafhængigt.
Forskelle fra traditionel automotive termisk styring
Termisk styring af traditionelle biler er enkel, uden komplekse kontrol- og komponentsystemer. Dens mål er kun at sikre, at motortemperaturen altid fungerer inden for et ideelt område, og for passageren
Den nødvendige varme leveres af kabinen ved at bruge spildvarmen, der genereres af motordriften, uden at forbruge yderligere strøm [1]. Der er stor forskel på systemstrukturen mellem nye energikøretøjer og traditionelle køretøjer. Systemkomponenterne er placeret på hele køretøjet. Installationskravene er også steget, hvilket kræver større plads i kabinen. Forskellige typer nye energikøretøjer har forskellige egenskaber; for rene elektriske køretøjer er der ingen motor som strømkilde til kølevæskecirkulation, og der er ingen spildvarme fra motoren. Det kan bruges. For hybridbiler kan motoren på grund af dens særlige kontrolstrategi 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, i strukturen På markedet, er de termiske styringssystemer for nye energikøretøjer designet med en uafhængig elektronisk vandpumpe til at levere strøm til cirkulationen af kølevæske. Den varme luft bruger normalt elektrisk opvarmning. En uafhængig elvarme-PTC er designet til at opvarme kølevæsken, og derefter recirkuleres kølevæsken til Varmtvandsbeholderen i bilen giver varme til kabinen, som i øjeblikket er den almindelige metode; der er også en metode, der direkte opvarmer luften, der passerer gennem fordamperboksen, og blæser varmen ind i bilen gennem en ventilator. Denne metode er i øjeblikket ekstremt populær, fordi den involverer sikkerhed i bilen. Brug sparsomt.
ⅡTyper af batteri termiske styringssystemer
Forskellige batteritermiske styringsmetoder involverer forskellige delnumre, strukturer og layouts. Forskellige typer termiske styringssystemer vælges baseret på køretøjsudviklingsomkostninger, køretøjsvægt og pladskrav til layout. Dens vigtigste teknologier er Der er fem typer ruter:
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. Den indre varme opnår den kølende effekt. Systemet har fordelene ved kompakt struktur, god køleeffekt, lille antal dele (kun en indløbs- og en udløbskølerørledning er påkrævet) og lav vægt. Ulempen ved dette system er imidlertid, at det ikke kan levere energi under lave temperaturforhold under nul. Der er ingen beskyttelse for det kondenserede vand, der genereres under batteriopvarmning og -køling, og kølemidlets temperaturensartethed er vanskelig at kontrollere. Køleanlægget har kort levetid og lav pålidelighed. Fejl som kølemiddellækage og utilstrækkelig kølekapacitet forekommer ofte. Dette er det seneste på nuværende tidspunkt. Batterikøleteknologi er relativt lav i modenhed og er blevet anvendt i masseproducerede modeller på markedet som BYD og Tesla. Det er en vigtig teknologisk rute i fremtiden, som vist i figur 1.
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 cyklusmetode bruges til at afkøle og opvarme batteriet. Systemet har en enkel struktur, lav pris og har fordelene ved energibesparelse i lavtemperaturmiljøer året rundt. Systemets varmeafledningseffektivitet er dog lav, og vandtemperaturen er høj i højtemperaturklimaer om sommeren, så det kan ikke opfylde kravene til højtemperaturmiljøer. For brugsbetingelser, se figur 2.
Direkte kølevandskølingstype
Dette system integrerer direkte køling og vandkøling, og bygger bro mellem airconditionsystemet og vandkølingssystemet gennem batterikøleren Chiller (også kaldet en varmeveksler). Dette system undgår manglerne ved de to første kølemetoder og er i øjeblikket det mest avancerede kølesystem. Et af de almindeligt anvendte batteri termiske styringssystemer. Der er flere systemkomponenter end de to første, systemet er mere komplekst, og den nødvendige dellayoutplads er relativt stor. Kompressorbelastningen er stor under drift, hvilket bruger meget energi til hele køretøjet og er ikke økonomisk. Derudover, når en del af klimaanlægget svigter, kan batteriets kølebehov ikke opfyldes maksimalt, se figur 3.
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 er det kun radiatorens vandkølesystem, der skal fungere. Når du er i et miljø med høje temperaturer, skal du skifte til det direkte kølevandskølesystem. 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 køretøjslayoutplads, og systemkontrolstrategien er kompleks. Stabilitet og pålidelighed er en udfordring. Dette system bruges også i de fleste hybrid PHEV-modeller på markedet og har modnet teknologi, se figur 4.
Luftkølende type
Dette system leder den kolde luft direkte fra kabinens køling til batteriet gennem røret 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 genereres på batterioverfladen, er ikke let at tørre, og der er risiko for korrosion og forurening inde i batteriet. Denne type varmestyringsmetode anbefales generelt ikke, se figur 5
