1. Απαιτήσεις θερμικής διαχείρισης ηλεκτρικών οχημάτων(HVCH)
Η καμπίνα επιβατών είναι ο περιβαλλοντικός χώρος όπου μένει ο οδηγός ενώ το όχημα κινείται.Προκειμένου να διασφαλιστεί ένα άνετο περιβάλλον οδήγησης για τον οδηγό, η θερμική διαχείριση του θαλάμου επιβατών πρέπει να ελέγχει τη θερμοκρασία, την υγρασία και τη θερμοκρασία παροχής αέρα του εσωτερικού περιβάλλοντος του οχήματος.Οι απαιτήσεις θερμικής διαχείρισης του θαλάμου επιβατών υπό διαφορετικές συνθήκες φαίνονται στον Πίνακα 1.
Ο έλεγχος θερμοκρασίας της μπαταρίας ισχύος είναι μια σημαντική προϋπόθεση για τη διασφάλιση της αποτελεσματικής και ασφαλούς λειτουργίας των ηλεκτρικών οχημάτων.Όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει διαρροή υγρού και αυθόρμητη καύση, η οποία θα επηρεάσει την ασφάλεια οδήγησης.όταν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, η χωρητικότητα φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας θα μειωθεί σε κάποιο βαθμό.Λόγω της υψηλής ενεργειακής τους πυκνότητας και του μικρού βάρους τους, οι μπαταρίες λιθίου έχουν γίνει οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μπαταρίες ισχύος για ηλεκτρικά οχήματα.Οι απαιτήσεις ελέγχου θερμοκρασίας των μπαταριών λιθίου και το θερμικό φορτίο μπαταρίας υπό διαφορετικές συνθήκες που εκτιμώνται σύμφωνα με τη βιβλιογραφία φαίνονται στον Πίνακα 2. Με τη σταδιακή αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών ισχύος, η επέκταση του εύρους θερμοκρασίας του περιβάλλοντος εργασίας και Η αύξηση των ταχυτήτων γρήγορης φόρτισης, η σημασία του ελέγχου της θερμοκρασίας της μπαταρίας ισχύος στο σύστημα διαχείρισης θερμότητας έχει γίνει πιο εμφανής, όχι μόνο για την κάλυψη διαφορετικών οδικών συνθηκών και διαφορετικών τρόπων φόρτισης και εκφόρτισης.Το φορτίο ελέγχου θερμοκρασίας αλλάζει υπό τις συνθήκες εργασίας του οχήματος, η ομοιομορφία του πεδίου θερμοκρασίας μεταξύ των συστοιχιών μπαταριών και η πρόληψη και ο έλεγχος της θερμικής διαφυγής πρέπει επίσης να πληρούν όλες τις απαιτήσεις ελέγχου θερμοκρασίας κάτω από διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως έντονο κρύο, υψηλό περιοχές με ζέστη και υψηλή υγρασία, καθώς και περιοχές με ζεστό καλοκαίρι και κρύο χειμώνα.χρειάζομαι.
2. Το πρώτο στάδιο θέρμανση PTC
Στο αρχικό στάδιο της εκβιομηχάνισης των ηλεκτρικών οχημάτων, η βασική τεχνολογία βασίζεται βασικά στην αντικατάσταση μπαταριών, κινητήρων και άλλων συστημάτων ισχύος.με βάση σταδιακές βελτιώσεις.Το κλιματιστικό του αμιγώς ηλεκτρικού οχήματος και το κλιματιστικό του οχήματος καυσίμου πραγματοποιούν και τα δύο τη λειτουργία ψύξης μέσω του κύκλου συμπίεσης ατμών.Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι ο συμπιεστής του κλιματιστικού του οχήματος καυσίμου οδηγείται έμμεσα από τον κινητήρα μέσω του ιμάντα, ενώ το αμιγώς ηλεκτρικό όχημα χρησιμοποιεί απευθείας τον συμπιεστή ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης για την κίνηση της ψύξης.κύκλος.Όταν τα οχήματα με καύσιμα θερμαίνονται το χειμώνα, η απορριπτόμενη θερμότητα του κινητήρα χρησιμοποιείται απευθείας για τη θέρμανση του θαλάμου επιβατών χωρίς πρόσθετη πηγή θερμότητας.Ωστόσο, η σπατάλη θερμότητας του κινητήρα των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της χειμερινής θέρμανσης.Επομένως, η χειμερινή θέρμανση είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να λύσουν τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα..Ο θερμαντήρας θετικού συντελεστή θερμοκρασίας (θετικός συντελεστής θερμοκρασίας, PTC) αποτελείται από κεραμικό θερμαντικό στοιχείο PTC και σωλήνα αλουμινίου (Ψυκτικός θερμαντήρας PTC/Αερόθερμο PTC), το οποίο έχει τα πλεονεκτήματα της μικρής θερμικής αντίστασης και της υψηλής απόδοσης μεταφοράς θερμότητας και χρησιμοποιείται στη βάση του αμαξώματος των οχημάτων καυσίμου. Επομένως, τα πρώιμα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούσαν ψύξη κύκλου συμπίεσης ατμού συν θέρμανση PTC για να επιτύχουν τη θερμική διαχείριση του θαλάμου επιβατών.
2.1 Εφαρμογή τεχνολογίας αντλιών θερμότητας στο δεύτερο στάδιο
Στην πραγματική χρήση, τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν υψηλή ζήτηση για κατανάλωση ενέργειας θέρμανσης το χειμώνα.Από θερμοδυναμική άποψη, το COP της θέρμανσης PTC είναι πάντα μικρότερο από 1, γεγονός που καθιστά την κατανάλωση ενέργειας της θέρμανσης PTC υψηλή και το ποσοστό χρήσης ενέργειας είναι χαμηλό, γεγονός που περιορίζει σοβαρά τα ηλεκτρικά οχήματα.απόσταση σε μίλια.Η τεχνολογία αντλίας θερμότητας χρησιμοποιεί τον κύκλο συμπίεσης ατμού για τη χρήση θερμότητας χαμηλής ποιότητας στο περιβάλλον και το θεωρητικό COP κατά τη θέρμανση είναι μεγαλύτερο από 1. Επομένως, η χρήση συστήματος αντλίας θερμότητας αντί για PTC μπορεί να αυξήσει την εμβέλεια πλεύσης των ηλεκτρικών οχημάτων υπό θέρμανση συνθήκες.Με την περαιτέρω βελτίωση της χωρητικότητας και της ισχύος της μπαταρίας ισχύος, αυξάνεται σταδιακά και το θερμικό φορτίο κατά τη λειτουργία της μπαταρίας ισχύος.Η παραδοσιακή δομή ψύξης αέρα δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις ελέγχου θερμοκρασίας της μπαταρίας ισχύος.Ως εκ τούτου, η υγρή ψύξη έχει γίνει η κύρια μέθοδος ελέγχου της θερμοκρασίας της μπαταρίας.Επιπλέον, δεδομένου ότι η άνετη θερμοκρασία που απαιτείται από το ανθρώπινο σώμα είναι παρόμοια με τη θερμοκρασία στην οποία λειτουργεί κανονικά η μπαταρία ισχύος, οι απαιτήσεις ψύξης του θαλάμου επιβατών και της μπαταρίας ισχύος μπορούν να καλυφθούν συνδέοντας εναλλάκτες θερμότητας παράλληλα στην αντλία θερμότητας του θαλάμου επιβατών Σύστημα.Η θερμότητα της μπαταρίας ισχύος αφαιρείται έμμεσα από τον εναλλάκτη θερμότητας και τη δευτερεύουσα ψύξη και ο βαθμός ενσωμάτωσης του συστήματος θερμικής διαχείρισης του ηλεκτρικού οχήματος έχει βελτιωθεί.Αν και ο βαθμός ενσωμάτωσης έχει βελτιωθεί, το σύστημα θερμικής διαχείρισης σε αυτό το στάδιο απλώς ενσωματώνει την ψύξη της μπαταρίας και του θαλάμου επιβατών και η απορριπτόμενη θερμότητα της μπαταρίας και του κινητήρα δεν έχει χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-04-2023
