Elektrisko transportlīdzekļu siltuma pārvaldības izpētes gaita
sistēmu integrācijas tehnoloģija
Ievads siltumvadības sistēmā
Elektrisko transportlīdzekļu siltuma pārvaldības sistēma attīstījās no tradicionālās degvielas transportlīdzekļu siltuma vadības sistēmas, un arī sistēmas konfigurācija ir pakāpeniski attīstījusies no katras siltuma vadības cilpas relatīvās neatkarības līdz integrācijas virzienam. Tā kā dzinējs neizmanto siltumenerģiju, ir nepieciešams papildu aprīkojums, lai nodrošinātu siltuma avotu, apsildot pasažieru salonu. Pašlaik elektriskajos transportlīdzekļos plaši izmantotās apkures metodes ietver pozitīvu temperatūras koeficientu (pozitīvo temperatūras koeficientu, PTC), elektriskā sildītāja apkuri un siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas apkuri.
Viena dzesēšanas gaisa kondicionieris + PTC
PTC elektriskā sildītāja termistora pretestība palielināsies, palielinoties temperatūrai, kā rezultātā samazināsies sildīšanas jauda. Tāpēc PTC termistoram ir nemainīgas temperatūras īpašības. Pateicoties PTC apkures sistēmas vienkāršajam sastāvam un zemajai cenai, agrīnās PTC apkures sistēmas Lielākajai daļai elektrisko transportlīdzekļu tiek izmantota viena dzesēšanas gaisa kondicionēšanas dzesēšana un PTC elektriskā sildītāja sildīšana, lai nodrošinātu pasažieru salona dzesēšanas un apkures vajadzības.
Vasarā dzesēšanas laikā gaisa kanālā izvietotais iztvaicētājs tiek izmantots siltuma absorbēšanai, lai sasniegtu dzesēšanas mērķi. Ir divas apkures iespējas. Viens no tiem ir sakārtot gaisa PTC tieši gaisa kondicionēšanas kastes gaisa kanālā. Kad ir nepieciešama apkure, PTC tiek darbināts, lai sildītu gaisu. Gaiss kanālā tiek ievadīts pasažieru nodalījumā; cits veids izmanto ūdeni PTC, lai sildītu sekundāro aukstumaģentu, un sekundārais aukstumaģents ieplūst siltā gaisa kodolā, kas atrodas gaisa kanālā, lai netieši uzsildītu gaisu gaisa kanālā, lai apmierinātu apkures pieprasījumu.
Siltumsūkņa kondicionieris+PTC
Tā kā PTC apkurei izmanto elektrisko apkuri, apkures efektivitāte ir mazāka par 1, tāpēc šī sildīšanas metode var samazināt elektrisko transportlīdzekļu kreisēšanas diapazonu par 50%. Siltumsūkņu teorētiskā efektivitāte ir lielāka par 1, tāpēc siltumsūkņu izmantošana PTC apkures nomaiņai ir kļuvusi par attīstības tendenci. ｡ZHANG et al. [18] liecina, ka siltumsūkņa sistēma var ietaupīt 41,3% enerģijas, salīdzinot ar PTC sildītāju sistēmu. Tā kā lielākā daļa elektrisko transportlīdzekļu pašlaik izmanto R134a kā darba šķidrumu, kad apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par -10 grādiem, siltumsūkņa sistēma ir samazināta efektivitāte un uzticamība, tāpēc papildu apkurei joprojām ir nepieciešams PTC elektriskais sildītājs.
Siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēma realizē sistēmas dzesēšanas, apkures, sausināšanas, atkausēšanas un citu režīmu pārslēgšanu, izmantojot vārsta korpusa slēdzi. Četru virzienu atpakaļgaitas vārsts ir plaši izmantots sadzīves gaisa kondicionēšanas jomā, un tā pielietojums elektrisko transportlīdzekļu siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmā var Tas ir labs risinājums aukstumaģenta maiņas problēmai sistēmas dzesēšanas un sildīšanas laikā. Šim sistēmas risinājumam ir mazāk detaļu, vienkārša struktūra un zemākas izmaksas. Tomēr četrvirzienu atpakaļgaitas vārstam ir sarežģīts vara-alumīnija metināšanas process, un tas ir viegli korodējams. Augsts un zems spiediens Ir tādi defekti kā gaisa izplūde sānos, kas ietekmē sistēmas veiktspēju. Vieglo automobiļu siltumsūkņu gaisa kondicionēšanas sistēmās pārsvarā tiek izmantots viena āra siltummaiņa un divu iekštelpu siltummaiņu trīs siltummaiņu risinājums, un režīmu pārslēgšana tiek veikta caur vairākiem solenoīda vārstiem.
Siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēma, kurā tiek izmantots aukstumaģents R134a, var ātri uzsildīt pasažieru salonu, ja apkārtējās vides temperatūra pārsniedz 0 grādus. Taču, strādājot zemākā temperatūrā, aukstumaģenta masas plūsmas samazināšanās dēļ tiek novājināta iztvaikošanas siltuma absorbcijas spēja; tajā pašā laikā samazinās sūkšanas spiediens. , kompresora spiediena attiecība palielinās, kā rezultātā samazinās efektivitāte un sistēmas veiktspēja. Pētījumi ir parādījuši, ka pie apkārtējās vides temperatūras -10 grādiem siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmas sildīšanas jauda, kurā tiek izmantots aukstumaģents R134a, ir ievērojami samazinājies līdz tādam līmenim, ka tā nevar apmierināt salona apkures pieprasījumu. Šobrīd aukstumaģenta sildīšanai ir jāizmanto PTC elektriskais sildītājs, lai apmierinātu sistēmas apkures vajadzības. Wang Ying et al. izmantoja eksperimentālās metodes, lai salīdzinātu četrceļu vārsta un trīs siltummaiņu sistēmu darbības raksturlielumus. Pētījuma rezultāti liecina, ka trīs siltummaiņu sistēma labāk atkausē. ､Tam ir vairāk priekšrocību mitruma samazināšanai, un četrvirzienu vārstu sistēmas energoefektivitāte ir par 7% ~ 15% augstāka nekā trīs siltummaiņu sistēmai.
Siltumsūkņa kondicionieris + siltuma atgūšana + PTC
Mūsu valsts teritorija ir plaša un aptver lielu temperatūras zonu, tāpēc ir nepieciešams paplašināt siltumsūkņu kondicionieru izmantoto temperatūras diapazonu. Motoru un akumulatoru atkritumu siltums ir vērtīgs siltuma avots ziemā. Daudzi ražotāji un zinātniskās pētniecības iestādes apsver šīs siltuma daļas otrreizēju pārstrādi kā papildu siltuma avotu, lai paplašinātu siltumsūkņu gaisa kondicionieru pielietojuma klāstu.
Sistēma var realizēt tādas funkcijas kā pasažieru salona dzesēšana, sildīšana, atkausēšana, aizsvīšanas un mitruma noņemšana. Tas var arī sildīt vai atdzesēt akumulatoru un piedziņas motoru. Turklāt tas var arī atgūt siltuma pārpalikumu no akumulatora un piedziņas motora. Sistēmas darbības princips ir šāds: Salona dzesēšanas, sildīšanas, sausināšanas, atkausēšanas un aizsvīšanas funkcijas tiek realizētas, izmantojot aukstumaģenta ķēdes solenoīda vārsta slēdžu kombināciju; aukstumaģenta kontūrā tiek pievienots akumulatora dzesētājs (Chiller), kas savienots paralēli iztvaicētājam. Kad akumulators vai draiveris Kad motoram ir nepieciešama dzesēšana, aukstumaģents plūst caur dzesētāja dzesēšanas sekundārā kontūra sekundāro aukstumaģentu; ja akumulatoram vai piedziņas motoram nav lielas vajadzības pēc siltuma izkliedes, trīsceļu vārsta stāvokli var pārslēgt, lai kontrolētu sekundārā aukstumaģenta plūsmu, lai pārnestu siltumu caur zemu temperatūru. Radiators tiek izvadīts uz ārpusi transportlīdzekli, lai atdzesētu akumulatoru vai piedziņas motoru; kad akumulatoram ir nepieciešama apkure, PTC aktivizē sildīšanu un realizē sildīšanas funkciju, regulējot trīsceļu vārstu aukstumaģenta pusē; ja apkārtējā temperatūra ir zema, siltumsūknis Ja gaisa kondicionētāju nevar izmantot un akumulatoram vai piedziņas motoram ir nepieciešama siltuma izkliedēšana, sekundārais aukstumaģents absorbē siltumu, kas jāizkliedē akumulatora vai piedziņas motora pusē. Tas plūst caur dzesētāju caur trīsceļu vārstu un apmaina siltumu uz aukstumaģenta pusi, lai sildītu pasažieru nodalījumu. Tiek palielināts sistēmas darba temperatūras diapazons un uzlabota sistēmas energoefektivitāte.
