Огляд систем охолодження в автомобілях New Energy
I. Огляд систем охолодження
Основне завдання системи охолодження транспортного засобу з новим енергоспоживанням, яке точніше описується як система управління температурою, полягає в тому, щоб ключові компоненти, такі як батарея, двигун і електронна система керування, працювали в оптимальному діапазоні температур, щоб гарантувати безпеку автомобіля, продуктивність, термін служби та запас ходу.
1. Безпека: запобігає перегріву, спричиненому перегрівом батареї.
2. Ефективність: гарантує, що система електричного приводу не обмежує вихідну потужність через перегрів під високими навантаженнями (наприклад, швидке прискорення та висока-швидкісна їзда).
3. Термін служби: підтримка температури батареї в ідеальному діапазоні (зазвичай близько 30 градусів) значно сповільнює зниження ємності батареї.
4. Запас ходу: Ефективне управління температурою зменшує споживання енергії для обігріву чи охолодження та раціонально використовує відпрацьоване тепло, збільшуючи таким чином фактичний запас ходу.
II. Склад і функції системи теплового менеджменту
Система теплового керування транспортного засобу з новим енергоспоживанням зазвичай складається з таких підсистем, об’єднаних разом:
1. Система управління температурою батареї живлення
Це основний і найскладніший аспект усієї системи.
(1) Мета:Щоб підтримувати рівномірну температуру акумуляторної батареї та підтримувати її в межах оптимального робочого вікна в зовнішньому середовищі в діапазоні від -30 градусів до 55 градусів.
(2) Методи охолодження:
① Повітряне охолодження: проста структура та низька вартість, але низька ефективність охолодження та погана однорідність температури; в основному використовується в моделях раннього та-модель.
② Рідинне охолодження: наразі основне рішення. Теплообмін відбувається через охолоджуючу рідину, що протікає через пластини рідинного охолодження всередині акумуляторної батареї. Висока ефективність, хороша рівномірність температури, підтримує швидке заряджання та високу вихідну потужність.
③ Пряме охолодження (охолодження холодоагентом): використовує холодоагент кондиціонера для безпосереднього випаровування та поглинання тепла всередині акумуляторної батареї; найшвидша швидкість охолодження, але система складна та дорога.
(3) Методи нагрівання:
① Нагрівач PTC: поділяється на PTC-з повітряним нагріванням (повітря для опалення) та PTC-з нагріванням водою (теплоносій). Останній наразі є більш масовим і може бути інтегрований із системою рідинного охолодження.
② Інтеграція теплового насоса з кондиціонером: поглинає тепло з навколишнього середовища; його коефіцієнт енергоефективності набагато вищий, ніж PTC, що робить його ключовою технологією для покращення зимового діапазону.
2. Система теплового керування двигуном і електрикою
(1) Мета: розсіювати тепло від високо-потужних компонентів, таких як двигун, контролер двигуна (інвертор) і-бортовий зарядний пристрій, запобігаючи погіршенню продуктивності або пошкодженню через високі температури.
(2) Метод: переважно використовується рідинне охолодження. Зазвичай він має спільний контур охолоджуючої рідини з системою рідинного охолодження акумулятора, але розгалужений і керований через клапани, теплообмінники та інші компоненти.
3. Система теплового керування кондиціонування повітря (кабіни).
(1) Мета: забезпечити охолодження та опалення пасажирського салону.
(2) Охолодження: подібно до традиційних автомобілів, для досягнення циклу охолодження використовується електричний компресор.
(3) Опалення:
① Опалення PTC: раннє рішення, яке забезпечує швидке нагрівання, але з надзвичайно високим споживанням енергії, що сильно впливає на зимовий діапазон.
② Кондиціонер повітря з тепловим насосом: поточна-висока та основна тенденція розвитку. Він використовує чотири-ходовий реверсивний клапан для перемикання потоку холодоагенту, «передаючи» тепло від -зовнішнього повітря з низькою{3}}температурою до салону автомобіля, досягаючи коефіцієнта енергоефективності в 2-3 рази вищого, ніж PTC.
III. Основні режими роботи
1. Експлуатація за-високих літніх температур
(1) Акумулятор/мотор потребує розсіювання тепла, кабіна потребує охолодження.
(2) Система надає перевагу кондиціонуванню повітря для охолодження кабіни та використовує систему охолодження для ефективного охолодження акумулятора.
(3) Тепло двигуна розсіюється через-низькотемпературний радіатор.
2. Низько{1}}температурна робота взимку (без теплового насоса)
(1) Батарея вимагає опалення, кабіна потребує опалення.
(2) В першу чергу покладається на високий-потужний PTC, що призводить до надзвичайно високого споживання енергії та значного зменшення радіусу дії.
3. Низько{1}}температурна робота взимку (з тепловим насосом + рекуперацією відпрацьованого тепла)
(1) Ідеальний режим. Тепловий насос забирає тепло з навколишнього середовища для салону.
(2) Відпрацьоване тепло від системи електроприводу збирається та пріоритетно використовується для нагріву батареї; решта тепла сприяє обігріву кабіни.
(3) Значно зменшує частоту використання PTC, ефективно покращуючи запас ходу взимку.
4. Операція швидкої зарядки
(1) Високий-струм заряджання генерує велику кількість тепла, що потребує активного охолодження.
(2) Система запускає кондиціонер і використовує систему охолодження для охолодження акумулятора, щоб забезпечити швидкість і безпеку заряджання.
