Celovito upravljanje toplote za električna vozila
Zaradi stalne priljubljenosti električnih vozil je za rešitev težav z dosegom in toplotno varnostjo električnih vozil pozimi in poleti potrebno toplotno upravljanje električnih vozil. Toplotno upravljanje v električnih vozilih je v glavnem razdeljeno na toplotno upravljanje motornega sistema, toplotno upravljanje akumulatorskega sistema in toplotno upravljanje klimatskega sistema. Ti trije sistemi so glavni viri toplote, ki jo proizvajajo električna vozila. Pri prejšnjih električnih vozilih je bilo toplotno upravljanje treh glavnih sistemov običajno neodvisno, brez enotnega upravljanja celotne toplote vozila, učinkovitost toplotnega upravljanja pa je bila nizka. V novi generaciji električnih vozil se integrirano upravljanje toplote celotnega vozila izvaja že od začetka zasnove, toplota, ki jo proizvajajo trije glavni sistemi, pa se enotno upravlja, s čimer se močno izboljša učinkovitost upravljanja toplote celotnega vozila. vozila in zmanjšanje vpliva temperature na vozilo. Vpliv na zmogljivost električnega vozila.
Sistem motornega pogona električnega vozila pretvarja električno energijo v bateriji v mehansko energijo, ki zagotavlja moč za premikanje vozila. Med delovanjem motorja bo nekaj energije izgubljeno v obliki toplotne energije, kot so izgube v jedru, izgube v navitju in mehanske izgube. Ko sistem napajalne baterije avtomobilu zagotavlja električno energijo, bo baterija sprostila nekaj toplote zaradi nenehnega praznjenja. Nadaljnje kopičenje toplote bo povzročilo dvig temperature paketa baterij. Obstaja veliko virov ogrevalnih in hladilnih obremenitev v klimatskem sistemu električnih vozil, kot so toplota, ki jo oddajajo ljudje v avtomobilu, toplota, vnesena v kabino iz zunanjega okolja skozi strukturo karoserije, toplota, vnesena v kabino. preko motornega sistema in napajalnega akumulatorskega sistema ter toplota, ki vstopa v kabino skozi prezračevalni sistem vozila. toplote itd. Pri proučevanju sistema toplotnega upravljanja električnih vozil se moramo osredotočiti na vire toplote v avtomobilu in skupno količino toplote v avtomobilu, da lahko sprejmemo ciljno upravljanje toplote.
1. Toplotno upravljanje napajalne baterije
Toplotno upravljanje napajalnih baterij je v glavnem odgovorno za hlajenje baterijskega sklopa pri visoki temperaturi ali segrevanje baterijskega paketa pri nizki temperaturi. Tradicionalni sistemi za toplotno upravljanje baterij se za hlajenje in ogrevanje v glavnem zanašajo na zrak ali tekoče medije. Vendar ima sistem toplotnega upravljanja, ki uporablja zračne medije, slabo zmogljivost prenosa toplote in se ne more prilagoditi potrebam po odvajanju toplote in ogrevanju trenutnih gosto razporejenih baterijskih paketov, medtem ko je sistem toplotnega upravljanja, ki uporablja tekoče medije, preveč zapleten, kar pomeni, da bo dodal dodatna masa, obstajajo pa tudi težave Nevarnost iztekanja tekočine. Zato tudi sistem toplotnega upravljanja baterije tekočega medija ni primeren za toplotno upravljanje baterije sedanjih električnih vozil. Trenutno sistem toplotnega upravljanja akumulatorja električnih vozil v glavnem sprejema sestavljeno metodo toplotnega upravljanja, ki kot medij uporablja različne toplotno prevodne materiale, kot so porozni mediji, materiali za spreminjanje faze, nanomateriali, kovinska rebra in drugi toplotno prevodni materiali skupaj z zračnim ali tekočim medijem. Poleg tega je sestavljeni sistem za upravljanje toplote, sestavljen iz visoko učinkovitih elementov za prenos toplote, sestavljenih iz toplotnih cevi v kombinaciji z zrakom, tekočino in fazno spremenljivimi materiali, prav tako v središču raziskav na področju upravljanja toplote baterij.
2. Toplotno upravljanje prostora za potnike
Klimatska naprava električnega vozila je v glavnem odgovorna za toplotno upravljanje potniškega prostora vozila, s čimer zagotavlja udobno vožnjo in okolje za vožnjo za voznika in potnike, s čimer zagotavlja voznikovo varno vožnjo. Trenutni klimatski sistem, ki se uporablja predvsem v električnih vozilih, je kombinacija kompresijskih klimatskih naprav z enim hlajenjem in električnih grelnikov. Ta klimatska naprava ima zrelo tehnologijo in se ne razlikuje veliko od tistega pri vozilih na gorivo. Vendar bo električni grelnik porabil električno energijo v napajalni bateriji, kar bo povzročilo dodatno izhodno energijo iz napajalne baterije in zmanjšalo doseg električnega vozila. Zato je trenutni fokus raziskav klimatskih sistemov električnih vozil zamenjava ogrevalne opreme v tradicionalnih klimatskih sistemih s klimatskimi sistemi s toplotno črpalko. Hkrati morajo klimatski sistemi s toplotno črpalko premagati tudi praktične težave, kot sta zmanjšana učinkovitost toplotne črpalke in nastanek zmrzali pozimi. Zaradi tega so se ljudje začeli osredotočati na tehnologijo pomožnega ogrevanja in tehnologijo rekuperacije odpadne toplote, da bi izboljšali učinkovitost klimatskih sistemov toplotne črpalke v hladnih okoljih. Poleg tega so se hladilna sredstva iz klorofluoroogljikovodikov postopoma umaknila iz področja uporabe hladilnih sredstev v klimatskih sistemih električnih vozil, da bi dodatno povečali učinek varstva okolja novih električnih vozil.
3. Toplotno upravljanje motornega pogonskega sistema
Motor med delovanjem proizvaja veliko toplote. Zato je toplotno upravljanje motorja v glavnem odgovorno za hlajenje pogonskega motorja. Hladilni medij, ki se uporablja v sistemu toplotnega upravljanja motorja, je predvsem zračno ali tekočinsko hlajenje. Zračno hlajenje odvzema toploto, ki jo ustvarja motor skozi pretočni zrak, vendar je učinek zračnega hlajenja razmeroma slab in povzroča prezračevalne izgube motorja, kar ima določen vpliv na učinkovitost delovanja pogonskega motorja. Tip tekočinskega hlajenja ima boljši hladilni učinek in lahko hitro odvzame toploto, ki jo sprošča motor, s čimer ustvari dolgoročno delovno okolje s primerno temperaturo za motor. Da bi še izboljšali učinkovitost sistemov toplotnega upravljanja tekočinsko hlajenih motorjev, se ljudje osredotočajo na optimalno zasnovo pretočnih kanalov hladilne tekočine in izbiro hladilne tekočine.