Din 2014, industria vehiculelor electrice a devenit treptat fierbinte. Printre ele, gestionarea termică a vehiculelor vehiculelor electrice a devenit treptat fierbinte. Deoarece gama de vehicule electrice depinde nu numai de densitatea energetică a bateriei, ci și de tehnologia sistemului de gestionare termică a vehiculului. Sistemul de gestionare termică a bateriei are, de asemenea,Experiențăun proces de la zero, de la neglijare la atenție.
Deci, astăzi, să vorbim despreGestionarea termică a vehiculelor electrice, ce gestionează?
Asemănări și diferențe între gestionarea termică a vehiculelor electrice și gestionarea termică a vehiculului tradițional
Acest punct este pus în primul rând, deoarece după ce industria auto a intrat în noua eră energetică, sfera de aplicare, metodele de implementare și componentele managementului termic s -au schimbat foarte mult.
Nu este necesar să spunem mai multe despre arhitectura de gestionare termică a vehiculelor tradiționale cu combustibil aici, iar cititorii profesioniști au fost foarte clar că managementul termic tradițional include în principal în principalSistem de management termic de aer condiționat și subsistemul de management termic al motorului.
Arhitectura de gestionare termică a vehiculelor electrice se bazează pe arhitectura de gestionare termică a vehiculelor cu combustibil și adaugă sistemul electronic de gestionare termică a motorului electric și a sistemului de gestionare a bateriei, spre deosebire de vehiculele cu combustibil, vehiculele electrice sunt mai sensibile la schimbările de temperatură, temperatura este o cheie Factor pentru a -i determina siguranța, performanța și viața, managementul termic este un mijloc necesar pentru a menține intervalul de temperatură și uniformitatea corespunzătoare. Prin urmare, sistemul de gestionare termică a bateriei este deosebit de critic, iar gestionarea termică a bateriei (disiparea căldurii/conducerea căldurii/izolarea căldurii) este direct legată de siguranța bateriei și de consistența puterii după utilizarea pe termen lung.
Deci, în ceea ce privește detaliile, există în principal următoarele diferențe.
Diferite surse de căldură de aer condiționat
Sistemul de aer condiționat al camionului tradițional cu combustibil este compus în principal din compresor, condensator, supapă de expansiune, evaporator, conductă și altelecomponente.
La răcire, agentul frigorific (refrigerant) se face de compresor, iar căldura din mașină este îndepărtată pentru a reduce temperatura, care este principiul refrigerarii. Deoarecelucrarea compresorului Trebuie să fie condus de motor, procesul de refrigerare va crește povara motorului, iar acesta este motivul pentru care spunem că aerul condiționat de vară costă mai mult petrol.
În prezent, aproape toată încălzirea vehiculului de combustibil este utilizarea căldurii din lichidul de răcire a lichidului de răcire a motorului - o cantitate mare de căldură reziduală generată de motor poate fi utilizată pentru a încălzi aerul condiționat. Coolatorul de răcire curge prin schimbătorul de căldură (cunoscut și sub numele de rezervor de apă) în sistemul de aer cald, iar aerul transportat de suflantă este schimbat căldură cu lichidul de răcire a motorului, iar aerul este încălzit și apoi trimis în mașină.
Cu toate acestea, în mediul rece, motorul trebuie să funcționeze mult timp pentru a ridica temperatura apei la temperatura potrivită, iar utilizatorul trebuie să îndure frigul mult timp în mașină.
Încălzirea noilor vehicule cu energie se bazează în principal pe încălzitoare electrice, încălzitoarele electrice au încălzitoare de vânt și încălzitoare de apă. Principiul încălzitorului de aer este similar cu cel al uscătorului de păr, care încălzește direct aerul circulant prin foaia de încălzire, oferind astfel aer cald mașinii. Avantajul încălzitorului de vânt este că timpul de încălzire este rapid, raportul de eficiență energetică este puțin mai mare, iar temperatura de încălzire este ridicată. Dezavantajul este că vântul de încălzire este deosebit de uscat, ceea ce aduce un sentiment de uscăciune corpului uman. Principiul încălzitorului de apă este similar cu cel al încălzitorului de apă electric, care încălzește lichidul de răcire prin foaia de încălzire, iar lichidul de răcire la temperaturi ridicate curge prin miezul de aer cald și apoi încălzește aerul circulant pentru a obține încălzirea interioară. Timpul de încălzire al încălzitorului de apă este puțin mai lung decât cel al încălzitorului de aer, dar este, de asemenea, mult mai rapid decât cel al vehiculului de combustibil, iar conducta de apă are pierderi de căldură în mediul de temperatură scăzută, iar eficiența energetică este ușor mai mică . Xiaopeng G3 folosește încălzitorul de apă menționat mai sus.
Fie că este vorbaÎncălzire cu aer condiționat în medii la temperaturi joase. Acest lucru duce la reducerea gamei de conducere a vehiculelor electrice în medii la temperaturi scăzute.
Comparaed cu Problema vitezei lente de încălzire a vehiculelor cu combustibil în medii la temperaturi scăzute, utilizarea încălzirii electrice pentru vehiculele electrice poate scurta foarte mult timpul de încălzire.
Gestionarea termică a bateriilor de alimentare
În comparație cu gestionarea termică a motorului vehiculelor cu combustibil, cerințele de gestionare termică a sistemului de alimentare a vehiculelor electrice sunt mai stricte.
Deoarece cea mai bună gamă de temperatură de lucru a bateriei este foarte mică, temperatura bateriei este în general necesară să fie cuprinsă între 15 și 40° C. Cu toate acestea, temperatura ambiantă utilizată în mod obișnuit de vehicule este de -30 ~ 40° C, iar condițiile de conducere ale utilizatorilor efectivi sunt complexe. Controlul de gestionare termică trebuie să identifice și să determine eficient condițiile de conducere ale vehiculelor și starea bateriilor și să efectueze controlul optim al temperaturii și să se străduiască să obțină un echilibru între consumul de energie, performanța vehiculului, performanța bateriei și confortul.
Pentru a atenua anxietatea de gamă, capacitatea bateriei vehiculului electric este din ce în ce mai mare, iar densitatea energetică este din ce în ce mai mare; În același timp, este necesar să se rezolve contradicția timpului de așteptare prea lung pentru utilizatori, iar încărcarea rapidă și încărcarea super rapidă au apărut.
În ceea ce privește gestionarea termică, încărcarea rapidă cu curent ridicat aduce o mai mare generație de căldură și un consum de energie mai mare al bateriei. Odată ce temperatura bateriei este prea mare în timpul încărcării, este posibil să nu caute doar riscuri de siguranță, dar, de asemenea, duce la probleme precum eficiența bateriei reduse și accelerarea duratei de viață a bateriei. ProiectareaSistem de management termiceste un test sever.
Gestionarea termică a vehiculelor electrice
Ajustarea confortului cabinei ocupante
Mediul termic interior al vehiculului afectează în mod direct confortul ocupantului. Combinând cu modelul senzorial al corpului uman, studiul transferului de flux și căldură în cabină este un mijloc important pentru îmbunătățirea confortului vehiculului și îmbunătățirea performanței vehiculului. Din proiectarea structurii corpului, de la priza de aer condiționat, sticla vehiculului afectată de radiațiile solare și de întregul design al corpului, combinat cu sistemul de aer condiționat, este luat în considerare impactul asupra confortului ocupanților.
Atunci când conduceți un vehicul, utilizatorii nu ar trebui să experimenteze doar senzația de conducere adusă de puterea puternică a vehiculului, dar și confortul mediului cabinei este o parte importantă.
Alimentați controlul de reglare a temperaturii de funcționare a bateriei
Bateria în utilizarea procesului va întâmpina o mulțime de probleme, în special la temperatura bateriei, bateria de litiu în mediul la temperatură extrem de scăzută atenuarea puterii este gravă, în mediul de temperatură ridicată este predispusă la riscuri de siguranță, utilizarea bateriilor extreme Cazurile vor fi foarte probabil să provoace daune bateriei, reducând astfel performanța și durata de viață a bateriei.
Scopul principal al gestionării termice este de a face ca bateria să funcționeze întotdeauna în intervalul de temperatură corespunzător pentru a menține cea mai bună condiție de lucru a bateriei. Sistemul de gestionare termică a bateriei include în principal trei funcții: disiparea căldurii, preîncălzirea și egalizarea temperaturii. Disiparea și preîncălzirea căldurii sunt ajustate în principal pentru impactul posibil al temperaturii mediului extern asupra bateriei. Egalizarea temperaturii este utilizată pentru a reduce diferența de temperatură în pachetul de baterii și pentru a preveni descompunerea rapidă cauzată de supraîncălzirea unei anumite părți a bateriei.
Sistemele de gestionare termică a bateriei utilizate în vehiculele electrice acum pe piață sunt împărțite în principal în două categorii: răcite cu aer și răcite cu lichid.
PrincipiulSistem de gestionare termică răcită cu aer seamănă mai mult cu principiul de disipare a căldurii computerului, un ventilator de răcire este instalat într -o secțiune a bateriei, iar celălalt capăt are un aerisitor, care accelerează fluxul de aer între baterii prin munca ventilatorului, așa cum Pentru a elimina căldura emisă de baterie atunci când funcționează.
Pentru a -l pune în mod răspicat, răcirea aerului înseamnă să adăugați un ventilator pe partea laterală a bateriei și să răciți bateria prin suflarea ventilatorului, dar vântul suflat de ventilator va fi afectat de factori externi și de eficiența răcirii aerului va fi redus atunci când temperatura exterioară este mai mare. La fel ca suflarea unui fan nu te face mai rece într -o zi caldă. Avantajul răcirii aerului este structura simplă și costuri reduse.
Răcirea lichidă elimină căldura generată de baterie în timpul lucrărilor prin lichidul de răcire în conducta de răcire din interiorul bateriei pentru a obține efectul reducerii temperaturii bateriei. Din efectul de utilizare efectiv, mediul lichid are un coeficient de transfer de căldură ridicat, o capacitate mare de căldură și o viteză de răcire mai rapidă, iar Xiaopeng G3 folosește un sistem de răcire lichid cu o eficiență mai mare de răcire.
În termeni simpli, principiul răcirii lichide este de a aranja o conductă de apă în pachetul de baterii. Când temperatura bateriei este prea mare, apa rece este turnată în conducta de apă, iar căldura este luată de apa rece pentru a se răci. Dacă temperatura pachetului bateriei este prea scăzută, trebuie să fie încălzită.
Când vehiculul este condus puternic sau încărcat rapid, se generează o cantitate mare de căldură în timpul încărcării și descărcării bateriei. Când temperatura bateriei este prea mare, porniți compresorul, iar agentul frigorific la temperaturi joase curge prin lichidul de răcire în conducta de răcire a schimbătorului de căldură a bateriei. Coolul de răcire la temperaturi scăzute curge în pachetul de baterii pentru a elimina căldura, astfel încât bateria să poată menține cea mai bună gamă de temperatură, ceea ce îmbunătățește considerabil siguranța și fiabilitatea bateriei în timpul utilizării mașinii și scurtează timpul de încărcare.
În iarna extrem de rece, din cauza temperaturii scăzute, activitatea bateriilor de litiu este redusă, performanța bateriei este mult redusă, iar bateria nu poate fi descărcare de mare putere sau încărcare rapidă. În acest moment, porniți încălzitorul de apă pentru a încălzi lichidul de răcire în circuitul bateriei, iar lichidul de răcire la temperaturi ridicate încălzește bateria. Se asigură că vehiculul poate avea, de asemenea, o capacitate de încărcare rapidă și o gamă lungă de conducere în mediu la temperaturi joase.
Drive electric Control electronic și Piese electrice de mare putere de răcire Disiparea căldurii
Noile vehicule energetice au obținut funcții de electrificare cuprinzătoare, iar sistemul de alimentare cu combustibil a fost schimbat într -un sistem de energie electrică. Bateria de alimentare iese până la370V tensiune continuă Pentru a asigura energie, răcire și încălzire pentru vehicul și alimentare cu energie la diverse componente electrice de pe mașină. În timpul conducerii vehiculului, componentele electrice de mare putere (cum ar fi motoarele, DCDC, controlerele motorii etc.) vor genera multă căldură. Temperatura ridicată a aparatelor electrice pot provoca eșecul vehiculului, limitarea puterii și chiar pericolele de siguranță. Gestionarea termică a vehiculului trebuie să disipeze căldura generată la timp pentru a se asigura că componentele electrice de mare putere ale vehiculului sunt în intervalul de temperatură de lucru sigur.
Sistemul de control electronic de acționare electrică G3 adoptă disiparea căldurii de răcire a lichidului pentru gestionarea termică. Copelina de răcire din sistemul de acționare a pompei electronice curge prin motor și alte dispozitive de încălzire pentru a transporta căldura pieselor electrice, apoi curge prin caloriferul la grila de admisie din față a vehiculului, iar ventilatorul electronic este pornit spre Răciți lichidul de răcire la temperatură ridicată.
Câteva gânduri despre dezvoltarea viitoare a industriei de management termic
Consum redus de energie:
Pentru a reduce consumul mare de energie cauzat de aer condiționat, aerul condiționat cu pompă de căldură a primit treptat o atenție ridicată. Deși sistemul general de pompă de căldură (folosind R134A ca agent frigorific) are anumite limitări în mediul utilizat, cum ar fi temperatura extrem de scăzută (sub -10° C) Nu poate funcționa, refrigerarea în mediu la temperaturi ridicate nu este diferită de aerul electric obișnuit al vehiculului. Cu toate acestea, în majoritatea părților din China, sezonul de primăvară și toamnă (temperatura ambiantă) poate reduce eficient consumul de energie de aer condiționat, iar raportul de eficiență energetică este de 2 până la 3 ori mai mare decât încălzitoarele electrice.
Zgomot scăzut:
După ce vehiculul electric nu are sursa de zgomot a motorului, zgomotul generat de funcționareacompresorulȘi ventilatorul electronic front-end atunci când aparatul de aer condiționat este pornit pentru refrigerare este ușor de plâns de către utilizatori. Produsele ventilatoare electronice eficiente și liniștite și compresoarele mari de deplasare ajută la reducerea zgomotului cauzat de funcționare, crescând în același timp capacitatea de răcire
Cost scăzut:
Metodele de răcire și încălzire ale sistemului de gestionare termică folosesc în mare parte sistemul de răcire a lichidului, iar cererea de căldură de încălzire a bateriei și încălzire a aerului condiționat în mediu la temperaturi joase este foarte mare. Soluția actuală este de a crește încălzitorul electric pentru a crește producția de căldură, ceea ce aduce costuri mari de piese și consum ridicat de energie. Dacă există o descoperire în tehnologia bateriei pentru a rezolva sau reduce cerințele dure de temperatură ale bateriilor, aceasta va aduce o mare optimizare în proiectarea și costul sistemelor de gestionare termică. Utilizarea eficientă a căldurii reziduale generate de motor în timpul funcționării vehiculului va contribui, de asemenea, la reducerea consumului de energie al sistemului de gestionare termică. Tradus înapoi este reducerea capacității bateriei, îmbunătățirea gamei de conducere și reducerea costurilor vehiculului.
Inteligent:
Un grad ridicat de electrificare este tendința de dezvoltare a vehiculelor electrice, iar aparatele de aer condiționat tradiționale sunt limitate doar la funcții de refrigerare și încălzire pentru a se dezvolta inteligent. Aerul condiționat poate fi îmbunătățit în continuare pentru suportul de date mari pe baza obiceiurilor auto, cum ar fi mașina familială, temperatura aerului condiționat poate fi adaptată în mod inteligent la diferite persoane după ce se urcă pe mașină. Porniți aerul condiționat înainte de a ieși, astfel încât temperatura în mașină să atingă o temperatură confortabilă. Ieșirea de aer electrică inteligentă poate regla automat direcția de ieșire a aerului în funcție de numărul de persoane din mașină, poziția și dimensiunea corpului.
Timpul post: 20-2023 octombrie