Tipske tehnične rešitve toplotnega upravljanja
novih energetskih vozil
Glavna funkcija avtomobilskega termičnega upravljanja je zagotoviti primerno temperaturno okolje za potnike v kabini in omogočiti delovanje različnih komponent vozila v ustreznem temperaturnem območju. Avtomobilski toplotni menedžment v širšem smislu vključuje upravljanje klimatskih naprav in druge ogrevalne opreme v avtomobilu, medtem ko se toplotni menedžment v ožjem pomenu nanaša le na slednje.
Sistem toplotnega upravljanja pri novih energetskih vozilih je bolj zapleten kot pri tradicionalnih vozilih. Tradicionalni avtomobilski sistem toplotnega upravljanja vključuje predvsem dva dela: hladilni sistem motorja in avtomobilski klimatski sistem. Nova energetska vozila ne vključujejo samo tradicionalnih avtomobilskih klimatskih sistemov (plug-in hibridna vozila vključujejo tudi sisteme za hlajenje motorja), temveč dodajajo tudi nove zahteve glede hlajenja baterij, motorjev itd.
Kar zadeva zahteve glede toplotnega upravljanja, sistemi za toplotno upravljanje novih energetskih vozil v glavnem vključujejo okolje baterijskega sklopa, napajalne elektronske naprave, hlajenje motorja, avtomobilsko klimatsko napravo itd. Najpomembnejša sta klimatski sistem in sistem za toplotno upravljanje baterije.
V primerjavi z vozili na tradicionalno gorivo, ki namenjajo več pozornosti toplotnemu upravljanju motorja, mora sistem toplotnega upravljanja novih energetskih vozil upoštevati razmerje med toploto, pogonskim sklopom in vozilom s sistemske integracije in splošne perspektive ter uporabiti celovita sredstva za nadzorovati in optimizirati prenos toplote. sistem.
Klimatska naprava vozila na tradicionalno gorivo je v glavnem sestavljena iz dveh delov. Hladilni sistem uporablja parno kompresijsko hlajenje, ki ga poganja motor, ogrevalni sistem pa večinoma vnaša toploto hladilne tekočine v vozilo. Pri hlajenju čisto električnih vozil poleti kompresor klimatske naprave poganja elektromotor. Vendar pa pozimi ni odpadne toplote motorja, zato so za rešitev problema ogrevanja potrebne druge metode. Ker se vir energije pri povsem električnih vozilih razlikuje od virov energije pri vozilih s tradicionalnim gorivom, obstajajo predvsem naslednje rešitve za klimatske naprave v povsem električnih vozilih.
1) Hlajenje s parno kompresijo + PTC električni sistem ogrevanja
Ko je avto poleti hlajen, električni motor poganja kompresor klimatske naprave. Načelo hlajenja je enako kot pri vozilu na gorivo, prav tako je mogoče doseči namen hlajenja. Pri ogrevanju pozimi se PTC ogreva s porabo baterije. Ta metoda ogrevanja je trenutno pogosto uporabljena metoda v električnih vozilih.
PTC grelnike delimo na dve vrsti, eni so ogrevanje s segrevanjem tekočine, drugi pa gretje s segrevanjem zraka. Sistem parnega kompresijskega hlajenja + PTC električnega ogrevanja ima visoko zanesljivost in lahko zadovolji potrebe članov vozila po nadzoru temperature. Vendar pa ima nizko toplotno učinkovitost, nizko porabo energije in visoke stroške. Raziskave kažejo, da se bo število prevoženih kilometrov vozil, opremljenih s tem sistemom, zmanjšalo za približno 1/3.
2) Izkoristite ogrevalni sistem z odpadno toploto
Povsem električna vozila med delovanjem uporabljajo toploto, ki jo ustvarijo komponente, kot so pretvorniki, motorji in baterije, za ogrevanje notranjosti vozila. Raziskave kažejo, da je temperatura, ustvarjena v tem načinu, okoli 50 stopinj, kar lahko v bistvu zadosti potrebam vožnje v avtomobilu pri normalnih pogojih ogrevanja, vendar je težko zagotoviti dovolj toplote za avto pri nižjih temperaturah. Zato se ta rešitev lahko uporablja le kot pomožno ogrevanje.
3) Polprevodniški sistem za hlajenje, akustično ogrevanje in klimatizacijo
Polprevodniški klimatski sistemi za hlajenje/ogrevanje uporabljajo spoje PN, sestavljene iz posebnih polprevodniških materialov, da tvorijo par termoelementov in ustvarijo Peltierjev učinek. Ta sistem ne potrebuje hladilnega sredstva, nima virov onesnaževanja, ni vibracij in hrupa. Lahko tako hladi kot greje. Enostavno je realizirati daljinsko upravljanje, programsko upravljanje in računalniško upravljanje. Čas ogrevanja je hiter in lahko doseže temperaturne spremembe od 90 do 130 stopinj. Trenutno imajo termoelektrični materiali nizek koeficient učinkovitosti in njihova hladilna zmogljivost ni idealna. Poleg tega je moč termoelementa omejena z močjo elementov, ki sestavljajo termoelektrični element, in ne izpolnjuje zahtev za energetsko varčno in učinkovito klimatsko napravo električnih vozil.
4) Klimatska naprava s toplotno črpalko
Klimatski sistem s toplotno črpalko uporablja elektromotor kot pogon za delovanje kompresorja klimatske naprave. Uporablja reverzibilne značilnosti hladilnega cikla za integracijo hlajenja in ogrevanja. Ima prednosti kompaktne strukture, visoke učinkovitosti in varstva okolja. Postalo je domači in tuji strokovnjak za klimatske naprave za električna vozila. Raziščite vroče točke.
