Nov energetski sistem za toplotno upravljanje vozil
Med delom in obratovanjem avtomobila, ker napajalne komponente, krmilni sistemi itd. ves čas neprekinjeno delujejo, se bo pretvorba energije, mehansko trenje itd. med delovanjem celotnega sistema vozila izrazila v obliki toplotne energije, zato je potrebno Popoln in učinkovit sistem za upravljanje toplote vozila upravlja toploto, ki jo proizvaja vozilo. Sistem lahko usklajuje in nadzoruje toploto vozila in toploto okolja, da vsaka komponenta vozila deluje v svojem optimalnem temperaturnem območju. To zagotavlja varno in udobno delovno okolje za avto.
Ko so bili avtomobili še v dobi tradicionalnih goriv, je bil glavni vir toplote vozila med delovanjem motor in njegovi sistemi. Zato je vprašanje, kako odvajati toploto iz motorja in sistemov ter dobro izkoristiti ta del toplotne energije, postalo raziskovalna tema v tradicionalnih avtomobilskih sistemih toplotnega upravljanja. predmet. Vendar se je v dobi elektrifikacije vozil vir toplote vozila spremenil iz tradicionalnega motorja v komponente, kot so napajalne baterije, pogonski motorji in povezani elektronski nadzorni sistemi. Ker je trenutna običajna tekoča litijeva baterija glavni vir energije novih energijskih vozil in ima visoko energijo ter tveganje toplotnega uhajanja, kako zagotoviti, da napajalna baterija deluje v optimalnem temperaturnem območju, hkrati pa zmanjšati tveganje toplotnega uhajanja in pri hkrati lahko tudi izboljša svojo življenjsko dobo in udobje vozila z razumnim upravljanjem toplote in poveča doseg vozila, kar je postalo raziskovalna smer upravljanja toplote vozila v novi avtomobilski dobi.
Sistem za upravljanje toplote v avtomobilu
Avtomobilsko toplotno upravljanje temelji na perspektivi celotnega vozila z usklajevanjem ujemanja, optimizacije in nadzora motorja vozila (tradicionalnega ali hibridnega), klimatske naprave, akumulatorja, motorja in drugih povezanih komponent in podsistemov, da bi učinkovito rešili toplotni problem celotnega vozila. Povezane težave omogočajo, da je vsak funkcionalni modul v optimalnem temperaturnem območju za izboljšanje ekonomičnosti, moči in varnosti vozila. Ker obstajajo nekatere razlike med vozili na tradicionalno gorivo in vozili na novo energijo glede virov energije, delovnih načinov itd., so tudi sistemi za upravljanje toplote vozil različni.
Toplotno upravljanje vozil na tradicionalna goriva
Glede na razdelitev prostora za vozila lahko toplotno upravljanje vozil na tradicionalna goriva razdelimo na dva dela: toplotno upravljanje elektroenergetskega sistema in toplotno upravljanje klimatske naprave v kabini.
Toplotno upravljanje pogonskega sklopa
V glavnem sestavljen iz motorja in menjalnika. Toplotno upravljanje motorja je v središču tradicionalnega avtomobilskega toplotnega upravljanja. Toploto, ki nastane med delovanjem motorja, oddaja skozi hladilni sistem motorja na zračno ali tekočinsko hlajen način, da prepreči pregrevanje in okvaro motorja v delovnih pogojih visoke obremenitve.
Toplotno upravljanje klimatske naprave v kabini
Ko kabina potrebuje ogrevanje, se odpadna toplota, ki nastane pri delovanju motorja, uporabi za upravljanje toplotnega cikla kabine pri nizkih temperaturah prek sistema za upravljanje toplote. V vročih in visokotemperaturnih okoljih se funkcija hlajenja kabine doseže s hlajenjem hladilnega sredstva klimatske naprave, da se zagotovi udobno okolje za potnike.
Novo energetsko upravljanje toplote vozila
Glede na razdelitev prostora vozila toplotno upravljanje novih energetskih vozil v glavnem vključuje tri dele: toplotno upravljanje elektroenergetskega sistema, toplotno upravljanje klimatske naprave in toplotno upravljanje pogona. Za razliko od tradicionalnih avtomobilov, pri čisto električnih modelih vozil z novo energijo, ker motor ne zagotavlja toplote, funkcije klimatizacije in ogrevanja kabine ni mogoče realizirati z izmenjavo toplote motorja, temveč jo je mogoče doseči samo s PTC ali toploto črpalka klimatske naprave. prilagoditi. Pri novih energetskih hibridnih modelih je mogoče zaradi ohranitve motorja z notranjim zgorevanjem ogrevanje kabine doseči z uporabo odpadne toplote motorja in PTC ali klimatske naprave s toplotno črpalko, ki delujeta skupaj. V primerjavi z vozili na tradicionalno gorivo imajo nova energetska vozila večje zahteve po hlajenju za električne baterije in elektronske krmilne sisteme motorjev, zato so njihovi sistemi za upravljanje toplote bolj zapleteni.
Toplotno upravljanje pogonskega sklopa
Tu omenjeni 'napajalni sistem' se posebej nanaša na napajalno baterijo in njene podsisteme za povsem električne modele, pri hibridnih modelih pa na napajalno baterijo in sistem motorja. V sistemu motorja novih energetskih vozil tehnologija hlajenja motorja uporablja enako metodo kot pri tradicionalnih vozilih. Za tiste, ki potrebujejo proizvodnjo električne energije, kot so modeli z razširjenim dosegom, je treba dodati hladilni sistem za generator ISG. Ta sistem je lahko neodvisen ali povezan zaporedno/vzporedno s hladilnim sistemom pogonskega motorja.
Toplotno upravljanje električnih baterij lahko razdelimo na dva načina: hlajenje in ogrevanje. Trenutno pogostejše metode hlajenja z baterijami vključujejo predvsem: zračno hlajenje, hlajenje s tekočino, hlajenje materiala s fazno spremembo, hlajenje s toplotnimi cevmi in neposredno hlajenje.
Zračno hlajenje: Z uporabo zraka kot medija za prenos toplote se baterija hladi z gibanjem zračnega toka med vožnjo avtomobila ali namestitvijo ventilatorja za izpušne pline. Ta metoda hlajenja ima nizke stroške in preprosto uporabo, vendar skupna učinkovitost odvajanja toplote ni visoka, hrup je glasen in odvajanje toplote je neenakomerno.
Hlajenje s tekočino: izmenjava toplote s konvekcijo tekočine za zmanjšanje temperature baterije. Sistem toplotnega upravljanja, ki za hlajenje uporablja to metodo, bo manjši od zračno hlajenega sistema, ima pa tudi značilnosti dobrega hladilnega učinka in visoke hitrosti. Zaradi prisotnosti tekočine pa mora biti zrakotesnost sistema večja. V nasprotnem primeru obstaja nevarnost puščanja.
Hlajenje materiala s spremembo faze (PCM): Ko se temperatura napajalne baterije dvigne, materiali s spremembo faze, kot so parafin, hidratirane soli in maščobne kisline, absorbirajo ali sprostijo veliko količino latentne toplote med procesom spremembe faze, da ohladijo baterijo. Če pa je material za fazno spremembo popolnoma spremenjen, se učinek sproščanja toplote poslabša. Trenutno se ta metoda še vedno raziskuje za uporabo v avtomobilskih baterijah.
Hlajenje s toplotno cevjo: Baterija se hladi skozi zaprto posodo ali zaprto cev, katere dva konca sta izhlapevalni in kondenzacijski del ter sta napolnjena z nasičenim medijem (voda, etilen glikol ali aceton itd.). Ta metoda lahko absorbira toploto iz baterije in segreje baterijo. Vendar zaradi tehnične zapletenosti ta tehnologija še ni bila uporabljena v množični proizvodnji.
Neposredno hlajenje: Z uporabo principa latentne toplote izhlapevanja hladilnega sredstva (R134a itd.) se v vozilu ali akumulatorskem sistemu vzpostavi klimatska naprava. Uparjalnik klimatske naprave je vgrajen v baterijski sistem. Hladilno sredstvo izhlapi v uparjalniku in se hitro in učinkovito izhlapi. Toplota akumulatorskega sistema se odvzame, s čimer se doseže namen hlajenja akumulatorskega sistema.
