Elektrisko transportlīdzekļu termiskās vadības pētījumu virzība
Sistēmu integrācijas tehnoloģija
1. Ievads siltuma vadības 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 nav jāizmanto dzinēja siltuma pārpalikums, ir nepieciešams papildu aprīkojums, lai nodrošinātu siltuma avotu pasažieru salona apsildei. Pašlaik plaši izmantotās elektrisko transportlīdzekļu apkures metodes ietver pozitīvā temperatūras koeficienta (PTC) elektriskā sildītāja apkuri un siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas apkuri.
1.1 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. PTC apkures sistēmas vienkāršā sastāva un zemās cenas dēļ lielākā daļa agrīno elektrisko transportlīdzekļu izmantoja viena dzesēšanas gaisa kondicionēšanas dzesēšanu un PTC elektriskā sildītāja sildīšanu, lai apmierinātu pasažieru salona dzesēšanas un apkures vajadzības. 1. attēlā ir viena dzesēšanas gaisa kondicionētāja + PTC sistēmas diagramma. Vasaras dzesēšanas laikā gaisa kanālā izvietotais iztvaicētājs tiek izmantots siltuma absorbēšanai, lai sasniegtu dzesēšanas mērķi. Ir divas apkures iespējas. Viens no tiem ir izvietot PTC tieši gaisa kondicionēšanas kastes gaisa kanālā, kā parādīts 1. attēlā (a). Kad ir nepieciešama apkure, PTC tiek ieslēgts un gaiss apsildāmajā gaisa kanālā tiek novadīts pasažieru salonā; otrs ir Kā parādīts 1. (b) attēlā, ūdens PTC uzsilda aukstumaģentu, un aukstumaģents ieplūst siltā gaisa kodolā, kas sakārtots gaisa kanālā, netieši uzsildot gaisu gaisa kanālā, lai apmierinātu apkures pieprasījumu.
1.2 Siltumsūkņa gaisa kondicionieris + PTC
Tā kā PTC izmanto elektrisko apkuri un apkures efektivitāte ir mazāka par 1, šī sildīšanas metode var samazināt elektrisko transportlīdzekļu kreisēšanas diapazonu par 50%. Siltumsūkņu teorētiskā efektivitāte ir lielāka par 1, un siltumsūkņu izmantošana PTC apkures vietā ir kļuvusi par attīstības tendenci.
Siltumsūkņa gaisa kondicionēšana + PTC sistēma, izmantojot elektromagnētisko četru virzienu atpakaļgaitas vārstu un trīs siltummaiņus. 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. Tā pielietojums elektrisko transportlīdzekļu siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmā var labi atrisināt aukstumaģenta maiņas problēmu sistēmas dzesēšanas un sildīšanas laikā, kā parādīts 2(a) attēlā. Šim sistēmas risinājumam ir mazāk detaļu, vienkārša struktūra un zemas izmaksas. Tomēr četrvirzienu atpakaļgaitas vārstam ir tādi defekti kā vara-alumīnija metināšanas process ir sarežģīts un viegli korozija. Augsta un zema spiediena pusē ir caurplūdes gāze, kas ietekmē sistēmas veiktspēju. Vieglo automobiļu siltumsūkņu gaisa kondicionēšanas sistēmās pārsvarā tiek izmantots trīs siltummaiņu risinājums ar vienu āra siltummaini un diviem iekštelpu siltummaiņiem, un režīmu pārslēgšana tiek veikta caur vairākiem solenoīda vārstiem, kā parādīts 2(b) attēlā.
1.3 Siltumsūkņa gaisa kondicionieris + siltuma atgūšana + PTC
Mūsu valstī ir plaša teritorija un liela temperatūras zona pāri tai, tāpēc ir nepieciešams paplašināt siltumsūkņu kondicionieru temperatūras diapazonu. Motoru un akumulatoru siltuma pārpalikums ir vērtīgs siltuma avots ziemā. Daudzi ražotāji un zinātniskās pētniecības iestādes apsver šī siltuma atgūšanu kā papildu siltuma avotu, lai paplašinātu siltumsūkņu gaisa kondicionieru izmantošanas jomu.
3. attēlā ir diagramma, kurā parādīta elektriskā transportlīdzekļa siltuma pārvaldības sistēma, izmantojot siltumsūkņa gaisa kondicionēšanu + siltuma atgūšanu + PTC. Šī sistēma var realizēt tādas funkcijas kā pasažieru salona dzesēšana, sildīšana, atkausēšana, aizsvīšanas un mitruma noņemšana, kā arī var sildīt vai atdzesēt akumulatoru un piedziņas motoru. , turklāt var panākt siltuma atgūšanu no akumulatoriem un piedziņas motoriem. Šīs sistēmas darbības princips ir šāds: salona dzesēšanas, sildīšanas, sausināšanas, atkausēšanas un aizsvīšanas funkcijas tiek realizētas ar aukstumaģenta ķēdes solenoīda vārsta slēdžu kombināciju; aukstumaģenta kontūrā tiek pievienots akumulatora dzesētājs (Chiller), kas savienots paralēli iztvaicētājam. ), ja akumulatoram vai piedziņas motoram ir dzesēšanas prasības, aukstumaģents plūst caur dzesētāju, lai atdzesētu sekundāro aukstumaģentu sekundārajā ķēdē; ja akumulatoram vai piedziņas motoram nav lielas vajadzības pēc siltuma izkliedes, trīsceļu vārsta stāvokli var pārslēgt, lai kontrolētu sekundāro aukstumaģentu. Plūsmas virziens, siltums tiek izvadīts uz transportlīdzekļa ārpusi caur zemas temperatūras radiatoru, lai atdzesētu akumulatoru vai piedziņas motoru; kad akumulatoram ir nepieciešama apkure, PTC aktivizē sildīšanu un realizē sildīšanas funkciju, regulējot trīsceļu vārstu aukstumaģenta pusē; kad vide Kad temperatūra ir zema, siltumsūkņa gaisa kondicionētāju nevar izmantot un akumulatoram vai piedziņas motoram ir jāizkliedē siltums, sekundārais aukstumaģents absorbē siltumu, kas tam nepieciešams, lai izkliedētu akumulatora vai piedziņas motora pusē, plūst cauri trim - virziena vārsts caur dzesētāju un apmaina siltumu uz aukstumaģenta pusi. Pasažieru salona apsilde paplašina sistēmas darba temperatūras diapazonu un uzlabo sistēmas energoefektivitāti.
