Tehnologija upravljanja toplinom za EV automobile
Sistem upravljanja toplotom (TMS) automobila je važan deo sistema vozila. Svrhe razvoja sistema upravljanja toplotom su uglavnom sigurnost, udobnost, ušteda energije, ekonomičnost i izdržljivost.
Upravljanje toplinom automobila je da koordinira usklađivanje, optimizaciju i kontrolu motora vozila, klima uređaja, baterije, motora i drugih srodnih komponenti i podsistema iz perspektive cijelog vozila, efikasno rješava termičke probleme cijelog vozila, učini svaki funkcionalnim modul u najboljem temperaturnom rasponu, poboljšavaju ekonomičnost i snagu cijelog vozila, te osiguravaju sigurnu vožnju vozila.
Sistem upravljanja toplotom vozila nove energije izveden je iz sistema upravljanja toplotom vozila na tradicionalno gorivo. Ima zajedničke dijelove sistema upravljanja toplinom tradicionalnih vozila na gorivo, kao što su sistem za hlađenje motora, sistem klimatizacije itd., i ima dodatne sisteme hlađenja za nove dijelove kao što su baterija, motor i elektronska kontrola. Upotreba tri elektrike za zamjenu motora i mjenjača je glavna promjena u sistemu upravljanja toplinom u poređenju sa vozilima na tradicionalno gorivo. Osim toga, mogu postojati električni kompresori koji zamjenjuju obične kompresore i nove komponente kao što su ploče za hlađenje baterija, hladnjaki baterija, PTC grijači ili toplinske pumpe.
Opće komponente upravljanja toplinom:
U sistemu upravljanja toplotom automobila, on se grubo sastoji od elektronske pumpe za vodu, elektromagnetnog ventila, kompresora, PTC grejača, elektronskog ventilatora, ekspanzionog čajnika, isparivača i kondenzatora.
Elektronska pumpa za vodu:To je mehanički uređaj za transport tečnosti ili tečnosti pod pritiskom. On prenosi mehaničku energiju glavnog pokretača ili drugu spoljnu energiju na tečnost, povećava energiju tečnosti i prenosi tečnost. Princip rada je da se sudi prema trenutnom stanju snage ili drugih komponenti i kontroliše protok kontrolisanjem protoka kroz pumpu za vodu. Prema različitim brzinama protoka, toplina se može oduzeti kako bi temperatura bila stabilna.
Elektromagnetni ventil:Odnosno, elektronski kontrolirani ventil, koji ima dvosmjerne i trosmjerne ventile. Rashladno sredstvo koje izlazi iz izlaza kondenzatora je u tečnom stanju visoke temperature i visokog pritiska. Da bi se smanjila temperatura zasićenja tečnog rashladnog sredstva, potrebno je smanjiti njegov pritisak. U isto vrijeme, kako bi protok bio u odgovarajućem rasponu, prije nego što rashladno sredstvo uđe u isparivač, potrebno ga je prigušiti kontrolom otvaranja ventila.
kompresor:Niskotlačni i niskotemperaturni rashladni plin se potiskuje i komprimira kako bi obavio rad na plinovitom rashladnom sredstvu, tako da može proizvesti promjene tlaka i temperature, čime postaje rashladno sredstvo visoke temperature i visokog tlaka.
Kondenzator:Hladi rashladno sredstvo visoke temperature. Nakon što se rashladno sredstvo ispusti iz kompresora, ono je u stanju visoke temperature i visokog pritiska. U ovom trenutku, potrebno ga je ohladiti i proces promjene rashladnog sredstva iz plina u tekućinu je završen.
PTC grijač:To je otporni uređaj za grijanje, obično sa nazivnim radnim naponom između 350v-550v. Kada je PTC električni grijač uključen, početni otpor je nizak, a snaga grijanja je velika u ovom trenutku. Nakon što temperatura PTC grijača poraste iznad Curie temperature, otpor PTC-a naglo se povećava kako bi se stvorila toplina, a toplina se prenosi do komponenti kroz vodeni medij u vodenoj pumpi.
Sistem grijanja:U sistemu grijanja, ako se radi o hibridnom vozilu ili vozilu sa sustavom gorivih ćelija, toplina proizvedena tokom rada motora ili samog sistema gorivih ćelija može se koristiti za zadovoljenje potreba za toplinom. Sistemu gorivih ćelija može biti potreban PTC grijač koji pomaže u grijanju pod niskim temperaturnim uvjetima tako da se sistem može brzo zagrijati; ako se radi o vozilu s čistom baterijom, može biti potreban PTC grijač da zadovolji potrebe za toplinom.
Rashladni sistem:Ako se radi o sistemu za odvođenje toplote, potrebno je pokrenuti tečnost za rasipanje toplote u komponentama da teče kroz rad pumpe za vodu kako bi se oduzela lokalna toplota, i koristiti ventilator da pomogne u brzom odvođenju toplote.
Rashladni sistem klima uređaja:U principu, efekat prijenosa topline se postiže posebnim svojstvima rashladnog sredstva (uobičajena rashladna sredstva uključuju R134-tetrafluoroetan, R12 difluorodiklorometan, itd.), korištenjem apsorpcije i oslobađanja topline koja prati njegovo isparavanje i kondenzaciju. Naizgled jednostavan proces prijenosa topline zapravo uključuje složeni proces promjene faze rashladnog sredstva, kako bi se postigla promjena stanja rashladnog sredstva i učinila da više puta prenosi toplinu. Sistem klimatizacije se uglavnom sastoji od četiri glavna dijela: kompresora, kondenzatora, isparivača i ekspanzijskog ventila. U strukturi sistema rashladnog ciklusa klima uređaja, rashladno sredstvo izlazi iz kompresora i prolazi kroz kondenzator, ekspanzioni ventil, isparivač, a zatim se vraća u kompresor kako bi završio rashladni ciklus.
isparivač:Princip rada isparivača je potpuno suprotan od kondenzatora. On apsorbira toplinu iz zraka i prenosi toplinu na hlađenje, tako da može dovršiti proces gasifikacije. Nakon što se rashladno sredstvo priguši pomoću uređaja za prigušivanje, ono je u stanju koegzistencije pare i tekućine, poznatog i kao mokra para. Nakon što mokra para uđe u isparivač, ona počinje apsorbirati toplinu i isparava u zasićenu paru. Ako rashladno sredstvo nastavi da apsorbira toplinu, ono će postati pregrijana para.
Elektronski ventilator:Jedina komponenta koja može aktivno opskrbljivati zrak za poboljšanje performansi izmjene topline radijatora. Trenutno većina vozila koristi aksijalne ventilatore za hlađenje, koji imaju prednosti visoke efikasnosti, male veličine i jednostavnog rasporeda, a obično se postavljaju iza radijatora.