Zgodovina razvoja toplotnega upravljanja
Sistem električnih vozil (1)
Faza I: Samo hlajenje +električno ogrevanje
Značilnosti faze: V začetni fazi industrializacije električnih vozil so klimatske naprave v potniškem prostoru in sistemi za nadzor temperature akumulatorskega motorja spremenjeni na podlagi vozil s tradicionalnim gorivom, vsak podsistem pa neodvisno izpolnjuje zahteve toplotnega upravljanja.
Klimatizacija vozil s tradicionalnim gorivom uporablja hlajenje s kompresijskim ciklom pare, kompresor klimatske naprave pa posredno poganja motor prek jermena, pri čemer za ogrevanje uporablja odpadno toploto motorja.
Električna klimatska naprava za vozila uporablja hlajenje s kompresijskim ciklom hlajenja, vendar namesto tega uporablja kompresor z električnim pogonom. Ker odpadna toplota motorja ne more zadostiti zimskim potrebam po ogrevanju, se za ogrevanje uporablja električni grelec PTC.
V zgodnjih električnih vozilih se je zračno hlajenje pogosto uporabljalo za odvajanje toplote in hlajenje baterije. Kroženje hladilne tekočine in radiator sta odvajala toploto in hladila električni pogonski sistem.
II.faza: Toplotna črpalka + pomožno ogrevanje na elektriko
Značilnosti faze:Za izboljšanje energijske učinkovitosti pri ogrevanju se tehnologija toplotne črpalke uporablja za električna vozila, sistem toplotnega upravljanja potniškega prostora in sistem toplotnega upravljanja baterije pa sta preprosto integrirana.
Tehnologija toplotne črpalke lahko realizira uporabo nizkokakovostnih virov zraka, kar lahko izboljša ogrevalni COP v primerjavi s tradicionalnim električnim ogrevanjem. Vendar pa je v okoljih z nizko temperaturo zmogljivost ogrevanja sistema toplotne črpalke oslabljena in za dodatno ogrevanje je potreben električni grelec PTC.
S krmiljenjem poti pretoka hladilnega sredstva skozi ventil je možno preklapljati med načini hlajenja, ogrevanja, razvlaževanja in odmrzovanja.
Ker se zmogljivost in moč akumulatorja še naprej povečujeta, tradicionalna rešitev za zračno hlajenje ne more izpolniti zahtev glede nadzora temperature akumulatorja, zato je tekočinsko hlajenje postopoma postalo glavni način nadzora temperature akumulatorja. Potrebe po hlajenju potniškega prostora in akumulatorja so izpolnjene s povezavo uparjalnika vzporedno s sistemom toplotne črpalke.
Faza 3: toplotna črpalka s širokim temperaturnim razponom + integracija upravljanja toplote vozila
Značilnosti stopenj: podsistemi so povezani med seboj, komponente so integrirane, izboljšana je celovita energetska učinkovitost sistema, izboljšana je nizkotemperaturna prilagodljivost toplotne črpalke in izboljšana je integracija sistema za upravljanje toplote vozila.
Glede na problem oslabitve nizkotemperaturne ogrevalne zmogljivosti tradicionalnih toplotnih črpalk se postopoma uporabljajo tehnologije nizkotemperaturnih toplotnih črpalk, kot sta rekuperacija odpadne toplote motornih baterij in dopolnjevanje zraka za vbrizgavanje hladilnega sredstva, temperaturno območje prilagajanja toplotne črpalke pa se širi.
Stopnja sklopitve vsakega podsistema toplotnega upravljanja je poglobljena in integrirani so ventili, rezervoarji za vodo, črpalke za hladilno tekočino in druge komponente.
Zanke za hladilno in hladilno sredstvo so modularne, sistem za upravljanje toplote vozila pa je integriran in lahek.
Razvojni cilj sistema toplotnega upravljanja je razviti varnejši, energetsko varčnejši, okolju prijaznejši in udobnejši sistem toplotnega upravljanja za zagotavljanje varnosti polnjenja in vožnje električnih vozil, izboljšanje vzdržljivosti električnih vozil in izboljšanje udobja uporabnikov.
