Elektrisko transportlīdzekļu attīstības vēstureTermiskā
Vadības tehnoloģija
Transportlīdzekļa siltuma vadība ir viena no elektrisko transportlīdzekļu izstrādes pamattehnoloģijām, kas ietver vairāku mērķu pārvaldību, piemēram, pasažieru salona temperatūras un mitruma vides kontroli, energosistēmas temperatūras kontroli, stiklu pretaizvīšanas un aizsvīšanas uc Saskaņā ar siltuma vadību. Sistēmas arhitektūra un integrācijas pakāpe, elektrisko transportlīdzekļu siltuma pārvaldības attīstība ir apkopota trīs posmos, kā parādīts 1. attēlā. No vienas dzesēšanas apvienojumā ar elektrisko apkuri līdz siltumsūkņiem, kas apvienoti ar elektrisko papildu apkuri, līdz pakāpeniskai plašas temperatūras zonas savienošanai siltumsūkņi ar transportlīdzekļa siltuma vadību, elektrisko transportlīdzekļu transportlīdzekļu siltuma vadības tehnoloģija pakāpeniski attīstās ļoti integrētā un inteliģentā virzienā un plašā temperatūras diapazonā. Pakāpeniski tiek uzlabota vides pielāgošanās spēja reģionālos un ekstremālos apstākļos.
Ⅰ Pirmās pakāpes PTC apkure
Sākotnējā elektrisko transportlīdzekļu industrializācijas stadijā tie pamatā tika izstrādāti, nomainot energosistēmas, piemēram, akumulatorus un motorus kā pamattehnoloģijas. Papildu sistēmas, piemēram, salona gaisa kondicionēšana, logu aizsvīšanas un jaudas komponentu temperatūras kontrole, tika balstītas uz tradicionālo degvielas transportlīdzekļa siltuma pārvaldības tehnoloģiju. Pamatojoties uz pakāpenisku uzlabošanos. Gan elektrisko transportlīdzekļu gaisa kondicionieri, gan degvielas transportlīdzekļu gaisa kondicionētāji nodrošina dzesēšanas funkcijas, izmantojot tvaika saspiešanas ciklu. Atšķirība starp abiem ir tāda, ka degvielas transportlīdzekļu gaisa kondicionēšanas kompresoru netieši darbina dzinējs caur siksnu, savukārt elektriskie transportlīdzekļi tieši izmanto elektriskās piedziņas kompresoru, lai darbinātu dzesēšanas sistēmu. cikls. Sildot ar degvielu darbināmu transportlīdzekli ziemā, dzinēja siltuma pārpalikums tiek tieši izmantots, lai apsildītu pasažieru salonu, neizmantojot papildu siltuma avotus. Tomēr tīri elektrisko transportlīdzekļu motora atkritumu siltums nevar apmierināt apkures vajadzības ziemā. Tāpēc ziemas apkure ir problēma, kas jāatrisina tikai elektriskajiem transportlīdzekļiem.
Kad elektriskais transportlīdzeklis darbojas normāli, jaudas akumulators izlādējas un rada siltumu, izraisot temperatūras paaugstināšanos, un akumulators ir jāatdzesē. Akumulatora dzesēšanas metodes galvenokārt ietver gaisa dzesēšanu, šķidruma dzesēšanu, fāzes maiņas materiāla dzesēšanu un siltuma caurules dzesēšanu. Tā kā gaisa dzesēšanai ir vienkārša struktūra, zemas izmaksas un vienkārša apkope, to plaši izmantoja agrīnajos elektriskajos transportlīdzekļos. Galvenā siltuma pārvaldības forma šajā posmā ir tāda, ka katra neatkarīgā apakšsistēma atbilst siltuma pārvaldības vajadzībām.
ⅡSiltumsūkņu tehnoloģijas pielietošanas otrais posms
Faktiski elektriskajiem transportlīdzekļiem ziemā ir lielāks enerģijas pieprasījums apkurei. No termodinamiskā viedokļa PTC apkures COP vienmēr ir mazāks par 1, kas padara PTC apkures jaudas patēriņu augstu un enerģijas izmantošanas līmeni zemu, kas nopietni ierobežo elektriskos transportlīdzekļus. nobraukums. Siltumsūkņu tehnoloģija izmanto tvaika saspiešanas ciklu, lai izmantotu zemas kvalitātes siltumu vidē. Teorētiskā COP apkures laikā ir lielāka par 1. Tāpēc siltumsūkņa sistēmas izmantošana PTC vietā var palielināt elektrisko transportlīdzekļu kreisēšanas diapazonu apkures apstākļos.
Tomēr zemas temperatūras vidē tradicionālo siltumsūkņu sistēmu apkures jauda ir ievērojami vājināta un nevar apmierināt elektrisko transportlīdzekļu apkures vajadzības zemas temperatūras vidē. Papildu apkurei ir nepieciešami papildu sildītāji. Tāpēc siltumsūkņu sildīšanas metode plus PTC papildu siltums ir kļuvusi par svarīgu elektrisko transportlīdzekļu apkures metodi zemas temperatūras vidē ziemā. Galvenā kabīnes apkures metode. Palielinoties jaudas akumulatoru jaudai un jaudai, pakāpeniski palielinās arī termiskā slodze akumulatora darbības laikā. Tradicionālā gaisa dzesēšanas struktūra nevar apmierināt enerģijas akumulatoru temperatūras kontroles vajadzības, tāpēc šķidruma dzesēšana ir kļuvusi par galveno akumulatora temperatūras kontroles metodi.
Turklāt, tā kā komfortablā temperatūra, kas nepieciešama cilvēka ķermenim, ir līdzīga temperatūrai, kurā strāvas akumulators darbojas normāli, pasažieru salona un akumulatora dzesēšanas vajadzības var apmierināt, paralēli pieslēdzot siltummaiņus pasažieru salona siltumam. sūkņu sistēma. Jaudas akumulatora siltums tiek netieši noņemts caur siltummaini un sekundāro dzesēšanu, un ir uzlabota visas elektrisko transportlīdzekļu transportlīdzekļa siltuma vadības sistēmas integrācijas pakāpe. Lai gan integrācijas pakāpe ir uzlabojusies, siltuma pārvaldības sistēma šajā posmā tikai īslaicīgi integrē akumulatora un pasažieru nodalījuma dzesēšanu, un akumulatora un motora siltuma pārpalikums nav izmantots efektīvi.
ⅢIntegrētas tehnoloģijas izstrāde plašas temperatūras zonas siltumsūknim un transportlīdzekļa siltuma vadībai
Tradicionālajiem siltumsūkņu gaisa kondicionieriem ir zema apkures efektivitāte un nepietiekama sildīšanas jauda ļoti aukstā vidē, kas ierobežo elektrisko transportlīdzekļu izmantošanas scenārijus. Tāpēc ir izstrādāta un pielietota virkne metožu siltumsūkņu gaisa kondicionieru darbības uzlabošanai zemas temperatūras apstākļos. Saprātīgi pievienojot sekundāro siltuma apmaiņas ķēdi, vienlaikus atdzesējot jaudas akumulatoru un motora sistēmu, atlikušais siltums tiek pārstrādāts, lai palielinātu elektrisko transportlīdzekļu sildīšanas jaudu zemas temperatūras apstākļos. Eksperimentu rezultāti liecina, ka siltuma atgūšanas siltumsūkņu gaisa kondicionētāju sildīšanas jauda ir ievērojami palielināta salīdzinājumā ar tradicionālajiem siltumsūkņu gaisa kondicionieriem.
Tomēr, ja apkārtējās vides temperatūra ir zemāka un siltuma atgūšanas apjoms ir mazāks, atkritumsiltuma atgūšana viena pati joprojām nevar apmierināt apkures jaudas pieprasījumu zemas temperatūras vidē. Iepriekšminētajās situācijās joprojām ir jāizmanto PTC sildītāji, lai kompensētu apkures jaudas trūkumu. Tomēr, pakāpeniski uzlabojot tramvaju siltuma pārvaldības integrāciju, siltuma atgūšanas apjomu var palielināt, saprātīgi palielinot motora radīto siltumu, tādējādi palielinot siltumsūkņa sistēmas sildīšanas jaudu un COP un izvairoties no izmantošanas. PTC sildītāji. Tas vēl vairāk samazina siltuma vadības sistēmas telpas noslogojumu, vienlaikus apmierinot elektrisko transportlīdzekļu apkures vajadzības zemas temperatūras vidē.
Papildus akumulatoru un motoru sistēmu atkritumu siltuma pārstrādei, atgrieztā gaisa izmantošana ir arī veids, kā samazināt siltuma pārvaldības sistēmu enerģijas patēriņu zemas temperatūras apstākļos. Pētījumu rezultāti liecina, ka zemas temperatūras vidē saprātīgi atgaitas gaisa izmantošanas pasākumi var izvairīties no auto logu aizsvīšanas un apsarmojuma, vienlaikus samazinot elektriskajiem transportlīdzekļiem nepieciešamo apkures enerģiju par 46% līdz 62%, un var samazināt apkures enerģijas patēriņu par aptuveni 40%. lielākā daļa. . Nippon Denso ir arī izstrādājis atbilstošu divslāņu atgaitas gaisa/svaiga gaisa struktūru, kas var novērst aizsvīšanu un samazināt ventilācijas radītos siltuma zudumus par 30%. Šajā posmā pakāpeniski uzlabojas elektrisko transportlīdzekļu siltuma pārvaldības vides pielāgošanās spēja ekstremālos apstākļos, un tā attīstās integrācijas un zaļināšanas virzienā.
Lai vēl vairāk uzlabotu akumulatora siltuma pārvaldības efektivitāti lielas jaudas apstākļos un samazinātu siltuma pārvaldības sarežģītību, tiešās dzesēšanas un tiešās sildīšanas akumulatora temperatūras kontroles metode, kas tieši nosūta aukstumaģentu akumulatora blokā siltuma apmaiņai, ir arī strāva. tehniskais risinājums. Tiešās siltuma apmaiņas starp akumulatoru bloku un aukstumaģentu siltuma pārvaldības konfigurācija ir parādīta 5. attēlā. Tiešās dzesēšanas tehnoloģija var uzlabot siltuma apmaiņas efektivitāti un siltuma pārnesi, panākt vienmērīgāku temperatūras sadalījumu akumulatorā, samazināt sekundārās cilpas un palielināt sistēmas atkritumus. siltuma atgūšana, tādējādi uzlabojot akumulatora temperatūras kontroles veiktspēju. Tomēr, tā kā tiešās siltuma apmaiņas tehnoloģija starp akumulatoru un aukstumaģentu pieprasa, lai siltumsūkņa sistēma palielinātu dzesēšanas siltumu, no vienas puses, akumulatora temperatūras kontroli ierobežo siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmas iedarbināšana un apturēšana, kas ir noteikta ietekme uz aukstumaģenta cilpas darbību. Tas arī ierobežo dabisko aukstuma avotu izmantošanu pārejas sezonās, tāpēc šai tehnoloģijai joprojām ir nepieciešami turpmāki pētījumi un pielietojuma novērtējums.
