Kemajuan penelitian manajemen termal kendaraan listrik
teknologi integrasi sistem
Pengantar Sistem Manajemen Termal
Sistem manajemen termal kendaraan listrik berevolusi dari sistem manajemen termal kendaraan bahan bakar tradisional, dan konfigurasi sistem juga secara bertahap berkembang dari independensi relatif setiap loop manajemen termal ke arah integrasi. Karena tidak ada panas buangan mesin yang dapat dimanfaatkan, diperlukan peralatan tambahan untuk menyediakan sumber panas saat memanaskan kompartemen penumpang. Saat ini, metode pemanasan yang umum digunakan pada kendaraan listrik meliputi koefisien suhu positif (koefisien suhu positif, PTC) pemanas listrik pemanas dan pemanas AC pompa panas.
AC pendingin tunggal + PTC
Hambatan termistor pada pemanas listrik PTC akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu sehingga mengakibatkan penurunan daya pemanasan. Oleh karena itu, termistor PTC memiliki karakteristik suhu konstan. Karena komposisi sederhana dan harga rendah dari sistem pemanas PTC, sistem pemanas PTC awal Sebagian besar kendaraan listrik menggunakan pendingin AC berpendingin tunggal dan pemanas listrik PTC untuk memenuhi kebutuhan pendinginan dan pemanasan kompartemen penumpang.
Selama pendinginan di musim panas, evaporator yang disusun dalam saluran udara digunakan untuk menyerap panas guna mencapai tujuan pendinginan. Ada dua pilihan untuk pemanasan. Salah satunya adalah dengan mengatur PTC udara langsung di saluran udara kotak AC. Ketika diperlukan pemanasan, PTC diberi energi untuk memanaskan udara. Udara di saluran dialirkan ke kompartemen penumpang; jenis lain menggunakan air PTC untuk memanaskan refrigeran sekunder, dan refrigeran sekunder mengalir ke inti udara hangat yang diatur dalam saluran udara untuk secara tidak langsung memanaskan udara di saluran udara untuk memenuhi kebutuhan pemanasan.
AC pompa panas+PTC
Karena PTC menggunakan pemanas listrik untuk pemanasan, efisiensi pemanasannya kurang dari 1, sehingga metode pemanasan ini dapat mengurangi jarak jelajah kendaraan listrik hingga 50%. Efisiensi teoritis pompa kalor lebih besar dari 1, sehingga penggunaan pompa kalor untuk menggantikan pemanas PTC telah menjadi tren perkembangan. ｡Hasil penelitian ZHANG dkk. [18] menunjukkan bahwa sistem pompa kalor dapat menghemat 41,3% energi dibandingkan dengan sistem pemanas PTC. Karena sebagian besar kendaraan listrik saat ini menggunakan R134a sebagai fluida kerja, ketika suhu sekitar lebih rendah dari −10 derajat, efisiensi dan keandalan sistem pompa panas berkurang, sehingga pemanas listrik PTC masih diperlukan untuk pemanasan tambahan.
Sistem pendingin udara pompa panas mewujudkan peralihan sistem pendinginan, pemanasan, dehumidifikasi, pencairan es, dan mode lainnya melalui sakelar badan katup. Katup pembalik empat arah telah banyak digunakan di bidang AC rumah tangga, dan penerapannya pada sistem AC pompa panas kendaraan listrik dapat menjadi solusi yang baik untuk masalah pembalikan zat pendingin selama pendinginan dan pemanasan sistem. Solusi sistem ini memiliki komponen yang lebih sedikit, struktur sederhana, dan biaya lebih rendah. Namun, katup pembalik empat arah memiliki proses pengelasan tembaga-aluminium yang sulit dan mudah terkorosi. Tekanan tinggi dan rendah Terdapat cacat seperti hembusan udara di bagian samping, yang mempengaruhi kinerja sistem. Sistem pendingin udara pompa panas mobil penumpang sebagian besar menggunakan solusi tiga penukar panas dari satu penukar panas luar ruangan dan dua penukar panas dalam ruangan, dan peralihan mode dilakukan melalui beberapa katup solenoid.
Sistem pendingin udara pompa panas yang menggunakan zat pendingin R134a dapat dengan cepat memanaskan kompartemen penumpang ketika suhu sekitar di atas 0 derajat . Namun, ketika beroperasi pada suhu yang lebih rendah, karena penurunan aliran massa zat pendingin, kapasitas penyerapan panas penguapan melemah; pada saat yang sama, tekanan isap menurun. , rasio tekanan kompresor meningkat, mengakibatkan berkurangnya efisiensi dan melemahnya kinerja sistem. Penelitian telah menunjukkan bahwa pada suhu sekitar −10 derajat, kapasitas pemanasan sistem pendingin udara pompa panas yang menggunakan zat pendingin R134a telah sangat melemah hingga tidak dapat memenuhi kebutuhan pemanas kabin. Saat ini, pemanas listrik PTC perlu digunakan untuk memanaskan zat pendingin untuk memenuhi kebutuhan pemanasan sistem. Wang Ying dkk. menggunakan metode eksperimental untuk membandingkan karakteristik operasi katup empat arah dan tiga sistem penukar panas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga sistem penukar panas lebih baik dalam pencairan bunga es. ､Ini memiliki lebih banyak keunggulan dalam dehumidifikasi, dan efisiensi energi sistem katup empat arah 7%~15% lebih tinggi dibandingkan dengan sistem tiga penukar panas.
AC pompa panas + pemulihan limbah panas + PTC
Negara kita memiliki wilayah yang luas dan mencakup zona suhu yang luas, sehingga perlu untuk memperluas kisaran suhu yang digunakan oleh AC pompa kalor. Limbah panas motor dan baterai merupakan sumber panas yang berharga di musim dingin. Banyak produsen dan lembaga penelitian ilmiah mempertimbangkan mendaur ulang bagian panas ini sebagai sumber panas tambahan untuk memperluas jangkauan aplikasi AC pompa panas.
Sistem ini dapat mewujudkan fungsi seperti pendinginan kompartemen penumpang, pemanasan, pencairan es, penghilangan kabut, dan dehumidifikasi. Itu juga dapat memanaskan atau mendinginkan baterai dan menggerakkan motor. Selain itu, juga dapat memulihkan limbah panas dari baterai dan motor penggerak. Prinsip kerja sistem ini adalah sebagai berikut: Fungsi pendinginan, pemanasan, dehumidifikasi, pencairan es, dan penghilangan kabut pada kompartemen penumpang diwujudkan melalui kombinasi sakelar katup solenoid pada sirkuit pendingin; pendingin baterai (Chiller) yang dihubungkan secara paralel dengan evaporator ditambahkan ke sirkuit refrigeran. Ketika baterai atau driver Ketika motor memiliki kebutuhan pendinginan, zat pendingin mengalir melalui zat pendingin sekunder dari sirkuit sekunder pendingin Chiller; ketika baterai atau motor penggerak tidak memiliki kebutuhan pembuangan panas yang besar, keadaan katup tiga arah dapat dialihkan untuk mengontrol aliran refrigeran sekunder untuk mentransfer panas melalui suhu rendah Radiator dibuang ke luar kendaraan untuk mendinginkan baterai atau menggerakkan motor; ketika baterai membutuhkan pemanasan, PTC memberi energi pada pemanasan dan mewujudkan fungsi pemanasan melalui penyesuaian katup tiga arah di sisi pendingin; ketika suhu sekitar rendah, pompa panas Ketika AC tidak dapat digunakan dan baterai atau motor penggerak memerlukan pembuangan panas, refrigeran sekunder menyerap panas yang perlu dibuang pada sisi baterai atau motor penggerak. Mengalir melalui Chiller melalui katup tiga arah dan menukar panas ke sisi pendingin untuk memanaskan kompartemen penumpang. Kisaran suhu pengoperasian sistem ditingkatkan dan efisiensi energi sistem ditingkatkan.
