Razlike u sistemima upravljanja toplinom između vozila nove energije i konvencionalnih vozila
Kako potražnja na tržištu i dalje raste, postavljaju se viši standardi za pouzdanost proizvoda. Za nova energetska vozila, baterija je najkritičnija komponenta; njegova izdržljivost i domet vožnje su primarna briga korisnika, a upravljanje toplinom je ključna tehnologija koja utječe i na vijek trajanja baterije i na domet po hladnom-vremenu. Ovaj članak analizira tehnologije sistema upravljanja toplinom za nove energetske akumulatore vozila.
Pregled sistema upravljanja toplinom baterije
Strogi zahtjevi koji se postavljaju pred sisteme upravljanja toplinom baterija električnih vozila doveli su do kontinuiranog tehnološkog napretka u ovoj oblasti. Ključni aspekt ovog napretka je optimizacija struktura za rasipanje topline baterija. Pogonski sklop električnog vozila sastoji se od različitih komponenti-uključujući module baterija i električnih motora-koji generiraju značajnu izlaznu snagu i toplinu. S obzirom na njihovu veliku veličinu i značajnu toplinu koja se stvara tokom rada, baterije zahtijevaju efikasno hlađenje i mjere odvođenja topline kako bi se osigurale optimalne performanse. Implementacija upravljanja toplotom ne samo da produžava radni vek baterija za napajanje, već i efikasno smanjuje gubitak energije.
Razlike od upravljanja toplinom u konvencionalnim vozilima
Upravljanje toplotom u konvencionalnim vozilima je relativno jednostavno, bez složenih kontrolnih sistema ili složenih komponenti. Njegov primarni cilj je jednostavno održavanje temperature motora u optimalnom radnom opsegu; Grijanje kabine se oslanja na otpadnu toplinu koju proizvodi motor, ne zahtijeva dodatnu potrošnju energije.
Nova energetska vozila (NEV) se značajno razlikuju od konvencionalnih vozila u smislu arhitekture sistema. Ovo iziskuje zahtjevnije zahtjeve za raspored i instalaciju komponenti, kao i povećani prostor u motornom prostoru-što je izazov kompliciran različitim karakteristikama različitih tipova NEV-a. Čisto električna vozila, na primjer, nemaju motor koji bi pokretao cirkulaciju rashladne tekućine ili obezbjeđivao otpadnu toplinu za zagrijavanje kabine.
Hibridna vozila predstavljaju svoje jedinstvene izazove; zbog specifičnih strategija upravljanja, motor možda neće raditi cijelo vrijeme, što znači da ne može dosljedno pokretati cirkulaciju rashladne tekućine ili osigurati-izvor topline u stvarnom vremenu za kabinu. Shodno tome, NEV sistemi upravljanja toplotom uključuju nezavisneelektrične pumpe za voduza pokretanje cirkulacije rashladne tečnosti. Grijanje kabine se obično postiže električnim grijanjem: namjenskiPTC(Pozitivni temperaturni koeficijent) grijač zagrijava rashladnu tekućinu, koja zatim cirkulira do jezgra grijača vozila kako bi osigurala toplinu-trenutno preovlađujući metod. Alternativni pristup uključuje direktno zagrijavanje zraka koji prolazi kroz isparivač i upuhivanje u kabinu pomoću ventilatora; međutim, ova metoda se rijetko koristi zbog sigurnosnih razloga za unutrašnjost vozila.
Načini rada{0}} jedinice sa vodenim hlađenjem
Sistem upravljanja temperaturom baterije (TMS) ima dva načina rada-hlađenje i samo{1}}cirkulaciju-za rješavanje različitih zahtjeva za termičkim upravljanjem baterije.
Režim hlađenja: Ovaj način rada koristi princip pare{0}}kompresije za hlađenje rashladnog sredstva. Jednom spojen na krug rashladne tečnosti, pločasti izmjenjivač topline olakšava hlađenje rashladne tekućine, dok vodena pumpa pokreće rashladnu tekućinu da ohladi bateriju, efikasno rješavajući probleme kao što su visoke temperature okoline ili pretjerani porast temperature uzrokovan punjenjem i pražnjenjem.
Samo-Režim cirkulacije: kompresor ostaje neaktivan; pumpa za vodu sama pokreće cirkulaciju rashladne tečnosti kako bi obezbedila hlađenje baterije tokom perioda niskog toplotnog opterećenja.
Strategija upravljanja: Kontroler se povezuje sa sistemom za upravljanje baterijom (BMS) preko CAN komunikacije da prima i tumači BMS poruke. Na osnovu raščlanjenih parametara i ugrađenih-upravljačkih strategija, kontroler upravlja kompresorom i reguliše brzine ventilatora i vodene pumpe putem PWM komunikacije kako bi automatski prilagodio izlaznu snagu. Istovremeno, on šalje podatke o statusu kontrolera natrag u BMS kako bi osigurao da su zadovoljene potrebe za termičkim upravljanjem baterije.
Kontrolni proces
Od cirkulacije rashladne tekućine koju pokreću električne pumpe za vodu i paro-kompresiono hlađenje preko kompresora do-podešavanja brzina ventilatora i pumpe u stvarnom vremenu od strane TMS kontrolera-omogućeno CAN komunikacijom sa BMS-upravljanje toplinom baterije u vozilima nove energije se razvija od{{1}jednostavne kontrole temperature} do višestruke koordinacije. Posljedično, kompresori, ventili, izmjenjivači topline i integrirani algoritmi upravljanja postali su kritični faktori koji određuju vijek trajanja baterije i nisko{6}}domet vožnje.
