Des del 2014, la indústria del vehicle elèctric s’ha fet calor. Entre ells, la gestió tèrmica del vehicle dels vehicles elèctrics s’ha fet calor. Perquè la gamma de vehicles elèctrics no depèn només de la densitat d’energia de la bateria, sinó també de la tecnologia del sistema de gestió tèrmica del vehicle. El sistema de gestió tèrmica de la bateria també ho téexperiNedar un procés des de zero, des de la desemparament a l’atenció.
Així que avui parlem delGestió tèrmica de vehicles elèctrics, què gestionen?
Similituds i diferències entre la gestió tèrmica del vehicle elèctric i la gestió tèrmica del vehicle tradicional
Aquest punt es posa en primer lloc perquè després que la indústria de l’automòbil hagi entrat a la nova era energètica, l’abast, els mètodes d’implementació i els components de la gestió tèrmica han canviat molt.
No cal dir més informació sobre l’arquitectura de gestió tèrmica dels vehicles tradicionals de combustible aquí, i els lectors professionals han tingut molt clar que la gestió tradicional tèrmica inclou principalment laSistema de gestió tèrmica aeri amb climatització i el subsistema de gestió tèrmica del propulsor.
L’arquitectura de gestió tèrmica dels vehicles elèctrics es basa en l’arquitectura de gestió tèrmica dels vehicles de combustible i afegeix el sistema de gestió tèrmica electrònica de motor elèctric i el sistema de gestió tèrmica de la bateria, a diferència dels vehicles de combustible, els vehicles elèctrics són més sensibles als canvis de temperatura, la temperatura és una clau Factor per determinar la seva seguretat, rendiment i vida, la gestió tèrmica és un mitjà necessari per mantenir el rang de temperatura i la uniformitat adequats. Per tant, el sistema de gestió tèrmica de la bateria és especialment crític i la gestió tèrmica de la bateria (dissipació de calor/conducció de calor/aïllament de calor) està directament relacionada amb la seguretat de la bateria i la consistència de la potència després d’utilitzar a llarg termini.
Així, en termes de detalls, hi ha principalment les diferències següents.
Diferents fonts de calor de la climatització
El sistema d’aire condicionat del camió tradicional de combustible es compon principalment de compressor, condensador, vàlvula d’expansió, evaporador, canonades i altrescomponents.
Quan es refreda, el refrigerant (refrigerant) el fa el compressor i la calor del cotxe s’elimina per reduir la temperatura, que és el principi de refrigeració. Perquèel compressor funciona Ha de ser impulsat pel motor, el procés de refrigeració augmentarà la càrrega del motor, i aquesta és la raó per la qual diem que l’aire condicionat d’estiu costa més petroli.
Actualment, gairebé tota la calefacció del vehicle de combustible és l’ús de calor del refrigerant del refrigerant del motor: es pot utilitzar una gran quantitat de calor generada pel motor per escalfar l’aire condicionat. El refrigerant flueix a través de l’intercanviador de calor (també conegut com el dipòsit d’aigua) al sistema d’aire càlid, i l’aire transportat pel bufador s’intercanvia calor amb el refrigerant del motor i l’aire s’escalfa i després s’envia al cotxe.
Tanmateix, en l’entorn fred, el motor ha de funcionar durant molt de temps per augmentar la temperatura de l’aigua a la temperatura adequada i l’usuari ha de suportar el fred durant molt de temps al cotxe.
La calefacció de nous vehicles energètics es basa principalment en escalfadors elèctrics, els escalfadors elèctrics tenen escalfadors de vent i escalfadors d’aigua. El principi de l’escalfador d’aire és similar al de l’assecadora, que escalfa directament l’aire circulant a través de la làmina de calefacció, proporcionant aire calent al cotxe. L’avantatge del calefactor del vent és que el temps de calefacció és ràpid, la relació d’eficiència energètica és lleugerament més elevada i la temperatura de calefacció és alta. L’inconvenient és que el vent de calefacció és particularment sec, cosa que aporta una sensació de sequedat al cos humà. El principi de l’escalfador d’aigua és similar al del escalfador d’aigua elèctric, que escalfa el refrigerant a través de la làmina de calefacció, i el refrigerant d’alta temperatura flueix pel nucli d’aire càlid i després escalfa l’aire circulant per aconseguir una calefacció interior. El temps de calefacció del calefactor d’aigua és lleugerament més llarg que el del calefactor d’aire, però també és molt més ràpid que el del vehicle de combustible, i la canonada d’aigua té pèrdua de calor en l’entorn de baixa temperatura i l’eficiència energètica és lleugerament inferior . El Xiaopeng G3 utilitza el calefactor d’aigua esmentat anteriorment.
Tant si es tracta d’escalfament de vent com de calefacció d’aigua, per a vehicles elèctrics, calen bateries elèctriques per proporcionar electricitat i la major part de l’electricitat es consumeixCalefacció per a l’aire condicionat En ambients de baixa temperatura. D’aquesta manera es produeix un rang de conducció reduït de vehicles elèctrics en entorns de baixa temperatura.
En comparacióEd amb El problema de la velocitat de calefacció lenta dels vehicles de combustible en entorns de baixa temperatura, l’ús de calefacció elèctrica per a vehicles elèctrics pot reduir molt el temps de calefacció.
Gestió tèrmica de les bateries d’energia
En comparació amb la gestió tèrmica del motor dels vehicles de combustible, els requisits de gestió tèrmica del sistema d’energia elèctrica de vehicles són més estrictes.
Com que el millor rang de temperatura de treball de la bateria és molt reduït, la temperatura de la bateria generalment és d’entre 15 i 40° C. Tanmateix, la temperatura ambient utilitzada habitualment pels vehicles és de -30 ~ 40° C, i les condicions de conducció dels usuaris reals són complexes. El control de gestió tèrmica ha d’identificar i determinar eficaçment les condicions de conducció dels vehicles i l’estat de les bateries i dur a terme el control òptim de la temperatura i esforçar -se per aconseguir un equilibri entre el consum d’energia, el rendiment del vehicle, el rendiment de la bateria i el confort.
Per alleujar l’ansietat de l’abast, la capacitat de la bateria del vehicle elèctric és cada cop més gran, i la densitat d’energia és cada cop més gran; Al mateix temps, cal resoldre la contradicció de temps de càrrega massa llarg per als usuaris, i es va produir una càrrega ràpida i una càrrega molt ràpida.
En termes de gestió tèrmica, la càrrega ràpida de corrent elevat aporta una major generació de calor i un major consum d’energia de la bateria. Una vegada que la temperatura de la bateria és massa alta durant la càrrega, pot ser que no només causi riscos de seguretat, sinó que també puguin provocar problemes com ara una eficiència reduïda de la bateria i la càries accelerada de la bateria. El disseny desistema de gestió tèrmicaés una prova severa.
Gestió tèrmica del vehicle elèctric
Ajust de confort de la cabina ocupant
L’entorn tèrmic interior del vehicle afecta directament la comoditat de l’ocupant. Combinant amb el model sensorial del cos humà, l’estudi del flux i la transferència de calor a la cabina és un mitjà important per millorar la comoditat del vehicle i millorar el rendiment del vehicle. Des del disseny de l’estructura del cos, des de la sortida d’aire condicionat, el vidre del vehicle afectat per la radiació del sol i el disseny del cos sencer, combinat amb el sistema d’aire condicionat, es considera l’impacte sobre la comoditat dels ocupants.
Quan condueixen un vehicle, els usuaris no només han d’experimentar la sensació de conducció aportada per la forta producció d’energia del vehicle, sinó que també és una part important la comoditat de l’entorn de la cabina.
Potència Bateria Control de l'ajust de la temperatura de la temperatura
La bateria en l’ús del procés trobarà molts problemes, sobretot en la temperatura de la bateria, la bateria de liti a l’entorn de temperatura extremadament baixa L’atenuació de l’energia és greu, en l’entorn de temperatura alta és propens a riscos de seguretat, l’ús de bateries en extrem. Els casos seran molt propensos a causar danys a la bateria, reduint així el rendiment de la bateria i la vida.
L’objectiu principal de la gestió tèrmica és fer que la bateria sempre funcioni dins del rang de temperatura adequat per mantenir la millor condició de treball de la bateria. El sistema de gestió tèrmica de la bateria inclou principalment tres funcions: dissipació de calor, escalfament i equiparació de la temperatura. La dissipació i el preescalfament de la calor s’ajusten principalment per al possible impacte de la temperatura de l’entorn extern a la bateria. La igualació de la temperatura s’utilitza per reduir la diferència de temperatura dins del paquet de la bateria i evitar la ràpida decadència causada per la sobreescalfament d’una determinada part de la bateria.
Els sistemes de gestió tèrmica de la bateria utilitzats en els vehicles elèctrics ara al mercat es divideixen principalment en dues categories: refrigerades per aire i refrigerades per líquids.
El principi delSistema de gestió tèrmica refrigerada per aire s’assembla més al principi de dissipació de calor de l’ordinador, un ventilador de refrigeració s’instal·la en una secció de la bateria i l’altre extrem té una sortida, que accelera el flux d’aire entre les bateries a través del treball del ventilador Per treure la calor emesa per la bateria quan funciona.
Per dir -ho clarament, el refredament de l’aire és afegir un ventilador al costat de la bateria i refredar la bateria bufant el ventilador, però el vent que el ventilador es veurà afectat per factors externs i l’eficiència del refredament de l’aire es reduirà quan la temperatura exterior sigui més alta. Igual que bufar un ventilador no et fa més fred en un dia calorós. L’avantatge del refredament de l’aire és una estructura simple i un baix cost.
El refredament líquid treu la calor generada per la bateria durant el treball a través del refrigerant al pipeline del refrigerant dins del paquet de la bateria per aconseguir l'efecte de reduir la temperatura de la bateria. A partir de l'efecte d'ús real, el medi líquid té un coeficient de transferència de calor elevat, gran capacitat de calor i una velocitat de refrigeració més ràpida, i Xiaopeng G3 utilitza un sistema de refrigeració líquid amb una major eficiència de refrigeració.
En termes senzills, el principi de refrigeració de líquids és organitzar una canonada d’aigua a la bateria. Quan la temperatura de la bateria és massa alta, l’aigua freda s’aboca a la canonada d’aigua i la calor es treu a l’aigua freda per refredar -se. Si la temperatura de la bateria és massa baixa, cal escalfar -se.
Quan el vehicle es condueix enèrgicament o es carrega ràpidament, es genera una gran quantitat de calor durant la càrrega i la descàrrega de la bateria. Quan la temperatura de la bateria és massa alta, engegueu el compressor i el refrigerant a baixa temperatura flueix a través del refrigerant a la canonada de refrigeració de l’intercanviador de calor de la bateria. El refrigerant de baixa temperatura flueix cap a la bateria per treure la calor, de manera que la bateria pugui mantenir el millor rang de temperatura, que millora considerablement la seguretat i la fiabilitat de la bateria durant l’ús del cotxe i redueix el temps de càrrega.
A l’hivern extremadament fred, a causa de la baixa temperatura, l’activitat de les bateries de liti es redueix, el rendiment de la bateria es redueix molt i la bateria no pot ser una descàrrega d’alta potència ni una càrrega ràpida. En aquest moment, enceneu el calefactor d’aigua per escalfar el refrigerant al circuit de la bateria i el refrigerant d’alta temperatura escalfa la bateria. Assegura que el vehicle també pot tenir una capacitat de càrrega ràpida i un llarg interval de conducció en un entorn de baixa temperatura.
Control electrònic de conducció elèctrica i peces elèctriques d’alta potència Dissipació de calor
Els nous vehicles energètics han aconseguit funcions d’electrificació integrals i el sistema d’energia de combustible s’ha canviat a un sistema d’energia elèctrica. La bateria d'alimentació es produeix fins aTensió DC de 370V Per proporcionar energia, refrigeració i calefacció per al vehicle i subministrar energia a diversos components elèctrics del cotxe. Durant la conducció del vehicle, els components elèctrics d’alta potència (com ara motors, DCDC, controladors de motor, etc.) generaran molta calor. L’elevada temperatura dels electrodomèstics pot causar fallada del vehicle, limitació d’energia i fins i tot perills de seguretat. La gestió tèrmica del vehicle necessita dissipar la calor generada a temps per assegurar-se que els components elèctrics d’alta potència del vehicle es troben en el rang de temperatura de treball segur.
El sistema de control electrònic de tracció elèctrica G3 adopta la dissipació de calor de refrigeració líquida per a la gestió tèrmica. El refrigerant de la canalització del sistema de conducció electrònica de la bomba flueix pel motor i altres dispositius de calefacció per allunyar la calor de les parts elèctriques, i després flueix pel radiador a la reixa d’entrada del vehicle Refredeu el refrigerant a alta temperatura.
Alguns pensaments sobre el futur desenvolupament de la indústria de la gestió tèrmica
Baix consum d’energia:
Per tal de reduir el gran consum d’energia causat per l’aire condicionat, l’aire condicionat de la bomba de calor ha rebut una gran atenció. Tot i que el sistema general de la bomba de calor (que utilitza R134A com a refrigerant) té certes limitacions en l’entorn utilitzat, com ara una temperatura extremadament baixa (per sota de -10° C) No pot funcionar, la refrigeració en un entorn d’alta temperatura no és diferent de la condicionament ordinari de l’aire condicionat de vehicles elèctrics. No obstant això, a la majoria de les parts de la Xina, la temporada de primavera i tardor (temperatura ambient) pot reduir eficaçment el consum d’energia d’aire condicionat i la proporció d’eficiència energètica és de 2 a 3 vegades la dels escalfadors elèctrics.
Soroll baix:
Després que el vehicle elèctric no tingui la font de soroll del motor, el soroll generat pel funcionament deel compressorI el ventilador electrònic de front-end quan l’aire condicionat està activat per a la refrigeració és fàcil de queixar-se pels usuaris. Els productes de ventiladors electrònics eficients i tranquils i els grans compressors de desplaçament ajuden a reduir el soroll causat pel funcionament mentre augmenten la capacitat de refrigeració
Baix cost:
Els mètodes de refrigeració i calefacció del sistema de gestió tèrmica utilitzen majoritàriament un sistema de refrigeració líquid i la demanda de calor de la calefacció de la bateria i la calefacció d’aire condicionat en un entorn de baixa temperatura és molt gran. La solució actual és augmentar el calefactor elèctric per augmentar la producció de calor, cosa que aporta un cost elevat de parts i un alt consum d’energia. Si hi ha un avenç en la tecnologia de bateries per resoldre o reduir els durs requeriments de temperatura de les bateries, aportarà una gran optimització en el disseny i el cost dels sistemes de gestió tèrmica. L’ús eficient de la calor residual generada pel motor durant el funcionament del vehicle també ajudarà a reduir el consum d’energia del sistema de gestió tèrmica. Traduït enrere és la reducció de la capacitat de la bateria, la millora del rang de conducció i la reducció del cost del vehicle.
Intel·ligent:
Un alt grau d’electrificació és la tendència de desenvolupament dels vehicles elèctrics, i els condicionadors d’aire condicionat tradicionals només es limiten a les funcions de refrigeració i calefacció per desenvolupar -se intel·ligents. L’aire condicionat es pot millorar encara més amb el suport de dades grans basades en els hàbits de vehicles d’usuari, com ara el cotxe familiar, la temperatura de l’aire condicionat es pot adaptar de manera intel·ligent a diferents persones després de pujar al cotxe. Engegueu l’aire condicionat abans de sortir de manera que la temperatura del cotxe arribi a una temperatura còmoda. La sortida intel·ligent d’aire elèctric pot ajustar automàticament la direcció de la presa d’aire segons el nombre de persones del cotxe, la posició i la mida del cos.
Hora de publicació: 20 d'octubre de 2013