Električni kompresor v BTMS: "Energetsko transportno vozlišče"
toplotnega upravljanja vozil
V BTMS je glavna vloga električnega kompresorja, da poganja cikel hladilnega sredstva, s čimer zagotavlja baterijskemu sistemu "aktivne" in zmogljive zmogljivosti nadzora temperature. Nadgrajuje BTMS iz osnovne "izolacije" in "zračno/tekočinskega hlajenja" v "inteligentni natančen sistem za nadzor temperature", ki je sposoben obvladati ekstremne pogoje.
I. Osnovna funkcija: Zakaj BTMS potrebuje električni kompresor?
Baterije ustvarjajo ogromne toplotne obremenitve v dveh ekstremnih pogojih, ki daleč presegajo običajne zmogljivosti odvajanja toplote:
* Hitro-zmogljivo polnjenje z enosmernim tokom: električna energija se v baterijo vliva pri izjemno visokih hitrostih, pri čemer se proizvaja velika količina toplote.
* Visoko-intenzivno praznjenje v okoljih z visoko-temperaturo, kot je poleti pri polni-obremenitvi v hribe ali agresivna vožnja.
V tem času samo »pasivno tekočinsko hlajenje« radiatorjev in ventilatorjev ne zadošča. Za aktivno in močno hlajenje je treba uvesti hladilni cikel, električni kompresor pa je vir energije, ki poganja ta cikel.
Medtem pa je pozimi način toplotne črpalke električnega kompresorja najučinkovitejši način ogrevanja baterije.
II. Načelo delovanja: Kako služi BTMS? Električni kompresor služi BTMS v dveh ključnih načinih:
Način 1: način hlajenja (zmogljivo hlajenje baterije)
To je najbolj klasična in ključna uporaba električnega kompresorja v BTMS.
Kompresija in zvišanje temperature: električni kompresor črpa hladilni plin z nizko-temperaturo in-tlakom in ga stisne v plin z visoko-temperaturo in visokim{3}}tlakom.
Kondenzacija in sproščanje toplote: Plin z visoko-temperaturo in visokim{1}}tlakom teče skozi kondenzator, kjer ga prisilno ohladi ventilator na sprednjem delu vozila, pri čemer kondenzira v tekočino s srednjo-temperaturo in visokim{3}}tlakom.
Dušenje in hlajenje: tekoče hladilno sredstvo teče skozi ekspanzijski ventil, kar povzroči hiter padec tlaka in temperature ter postane mešanica megle z nizko-temperaturo in nizkim{1}}tlakom.
Izhlapevanje in absorpcija toplote (ključni korak): hladilno sredstvo pri nizki-temperaturi vstopi v hladilnik. Hladilnik je ključni izmenjevalnik toplote, kjer hladilno sredstvo izhlapi, močno in hitro absorbira veliko količino toplote iz hladilne tekočine akumulatorja, ki teče čez drugo stran hladilnika.
Prenos toplote končan: ohlajeno hladilno tekočino akumulatorja nato električna vodna črpalka črpa nazaj v paket baterij, da ohladi akumulator. Hladilno sredstvo, ki absorbira toploto, se spremeni nazaj v plin in se vleče nazaj v električni kompresor, s čimer se zaključi cikel.
Preprosto povedano: električni kompresor poganja hladilno sredstvo in "krade" toploto iz akumulatorskega hladilnega sredstva v hladilniku, s čimer doseže učinkovitost hlajenja, ki daleč presega učinkovitost zračnega hlajenja in običajnega hlajenja s tekočino.
Drugi način: način ogrevanja s toplotno črpalko (učinkovito ogrevanje na baterije)
To je ključna tehnologija za izboljšanje dosega vožnje pozimi.
Preklapljanje načina: Smer pretoka hladilnega sredstva se obrne prek štiri-potnega preklopnega ventila.
Obrat vloge: V tem načinu notranji uparjalnik postane kondenzator, ki sprošča toploto, medtem ko zunanji kondenzator postane uparjalnik, ki absorbira toploto.
Ogrevanje akumulatorja: Sistem lahko dodeli prednost dodeljevanju toplote paketu baterij. Hladilno sredstvo z visoko-temperaturo in visokim{2}}tlakom kondenzira v namenskem izmenjevalniku toplote akumulatorja, pri čemer sprosti toploto hladilnemu sredstvu akumulatorja in tako učinkovito predgreje akumulator.
Prednost energetske učinkovitosti: Razmerje energijske učinkovitosti toplotne črpalke je običajno večje od 2,5, kar pomeni, da je za vsako enoto porabljene električne energije mogoče prenesti 2,5 enote toplote, kar daleč presega energetsko učinkovitost ogrevalnih sistemov PTC, ki neposredno uporabljajo elektriko.
