Pregled rashladnih sistema u vozilima nove energije
I. Pregled rashladnih sistema
Sistem za hlađenje novog energetskog vozila, preciznije opisan kao sistem upravljanja toplotom, ima osnovni zadatak da osigura da ključne komponente kao što su baterija, motor i elektronski kontrolni sistem rade u okviru svog optimalnog temperaturnog opsega kako bi se garantovala bezbednost vozila, performanse, životni vek i domet vožnje.
1. Sigurnost: Sprječava termički bijeg uzrokovan pregrijavanjem baterije.
2. Performanse: Osigurava da sistem električnog pogona ne ograničava izlaznu snagu zbog pregrijavanja pod velikim opterećenjima (kao što su brzo ubrzanje i-brza vožnja).
3. Životni vek: Održavanje temperature baterije u idealnom opsegu (obično oko 30 stepeni) značajno usporava degradaciju kapaciteta baterije.
4. Domet vožnje: Efikasno upravljanje toplotom smanjuje potrošnju energije za grejanje ili hlađenje i racionalno koristi otpadnu toplotu, čime se povećava stvarni domet vožnje.
II. Sastav i funkcije sistema upravljanja toplinom
Sistem upravljanja toplinom novog energetskog vozila obično se sastoji od sljedećih podsistema povezanih zajedno:
1. Sistem upravljanja toplinom napajanja baterije
Ovo je suštinski i najizazovniji aspekt čitavog sistema.
(1) Cilj:Za održavanje ujednačene temperature baterijskog paketa i održavanje u optimalnom radnom periodu u vanjskom okruženju u rasponu od -30 do 55 stepeni.
(2) Metode hlađenja:
① Vazdušno hlađenje: Jednostavna struktura i niska cijena, ali niska efikasnost hlađenja i loša ujednačenost temperature; uglavnom se koristi u ranim ili niskim{0} modelima.
② Tečno hlađenje: Trenutno glavno rješenje. Izmjena topline se odvija kroz rashladnu tekućinu koja teče kroz tečne rashladne ploče unutar baterije. Visoka efikasnost, dobra ujednačenost temperature i podržava brzo punjenje i veliku izlaznu snagu.
③ Direktno hlađenje (hlađenje rashladnim sredstvom): Koristi rashladno sredstvo klima uređaja da direktno isparava i apsorbuje toplotu unutar baterije; najveća brzina hlađenja, ali sistem je složen i skup.
(3) Metode grijanja:
① PTC grijač: Podijeljen na zrak{0}}zagrijani PTC (zrak za grijanje) i vodu-zagrijan PTC (grijanje rashladnog sredstva). Potonji je trenutno više mainstream i može se integrirati sa sistemom hlađenja tekućinom.
② Integracija klima uređaja sa toplotnom pumpom: apsorbuje toplotu iz okoline; njegov omjer energetske efikasnosti je mnogo veći od PTC-a, što ga čini ključnom tehnologijom za poboljšanje zimskog dometa.
2. Sistem upravljanja toplinom motora i električne kontrole
(1) Cilj: Rasipanje topline sa komponenti velike-snage kao što su motor, kontroler motora (inverter) i-punjač na ploči, sprječavajući degradaciju performansi ili oštećenje uslijed visokih temperatura.
(2) Metoda: Uglavnom se koristi tečno hlađenje. Obično dijeli krug rashladne tečnosti sa sistemom za hlađenje tečnosti akumulatora, ali je razgranat i kontrolisan preko ventila, izmenjivača toplote i drugih komponenti.
3. Sistem za upravljanje toplinom klima uređaja (kokpita).
(1) Cilj: Osigurati hlađenje i grijanje za putnički prostor.
(2) Hlađenje: Slično tradicionalnim automobilima, koristi električni kompresor za postizanje ciklusa hlađenja.
(3) Grijanje:
① PTC grijanje: Rano rješenje, pruža brzo grijanje, ali sa izuzetno velikom potrošnjom energije, što ozbiljno utiče na zimski raspon.
② Klima uređaj sa toplotnom pumpom: Trenutni vrhunski{0}}trend razvoja. Koristi četverosmjerni reverzni ventil za prebacivanje protoka rashladnog sredstva, "prenoseći" toplinu sa niskotemperaturnog vanjskog zraka-u unutrašnjost vozila, postižući omjer energetske efikasnosti 2-3 puta veći od PTC-a.
III. Glavni načini rada
1. Ljetni rad na visokoj{1}}temperaturi
(1) Baterija/motor zahtijeva rasipanje topline, kabina zahtijeva hlađenje.
(2) Sistem daje prednost klimatizaciji za hlađenje kabine i koristi sistem za hlađenje za efikasno hlađenje baterije.
(3) Toplina motora se odvodi kroz niskotemperaturni radijator.
2. Zimski rad na niskim-temperaturama (bez toplotne pumpe)
(1) Baterija zahtijeva grijanje, kabina zahtijeva grijanje.
(2) Prvenstveno se oslanja na PTC velike-snage, što rezultira izuzetno velikom potrošnjom energije i značajno smanjenim dometom.
3. Zimski rad na niskoj-radi (sa toplotnom pumpom + povratom otpadne topline)
(1) Idealan način rada. Toplotna pumpa izvlači toplinu iz okoline za kabinu.
(2) Otpadna toplota iz elektromotornog sistema se prikuplja i daje prioritet za zagrevanje baterije; preostala toplota pomaže u grijanju kabine.
(3) Značajno smanjuje učestalost upotrebe PTC-a, efektivno poboljšavajući zimski domet.
4. Operacija brzog punjenja
(1) Punjenje velikom-punjenjem stvara veliku količinu topline, što zahtijeva aktivno hlađenje.
(2) Sistem pokreće klima uređaj i koristi sistem za hlađenje za hlađenje baterije kako bi osigurao brzinu i sigurnost punjenja.
