Кратка анализа технологије управљања топлотом за
нови енергетски акумулатори за возила
Компоненте управљања топлотом возила
Систем за хлађење нових енергетских возила се углавном састоји од три дела: циркулацијског система за хлађење акумулатора, система за циркулацију хлађења са електронским управљањем мотором и система за циркулацију топлог ваздуха клима уређаја. Модел ПХЕВ такође има систем циркулације хлађења мотора. Систем циркулације батерије углавном загрева или хлади батерију, систем циркулације мотора углавном хлади погонски мотор и ЦИДД (контролор погонског мотора), а систем грејања клима уређаја углавном загрева или хлади путнички простор. Главне укључене функционалне компоненте укључују електронске пумпе за воду, тросмерне електромагнетне вентиле, двосмерне електромагнетне вентиле, ПТЦ, измењиваче топлоте, течно-гасне сепараторе, радијаторе, експанзионе котлове, расхладне цевоводе и разне фиксне носаче. Електронска пумпа за воду се користи као извор напајања, расхладна течност је медијум, а електромагнетни вентил контролише смер протока, тако да расхладни медијум тече кроз радијатор и охлађено тело дуж цевовода, чиме се распршује и хлади кроз размену топлоте. , тако да се радна температура функционалних делова увек одржава у оквиру идеалног радног опсега како би се максимизирале перформансе. Без обзира да ли се ради о чисто електричном возилу или хибридном возилу, петља управљања термичком батеријом је независна од других система. Главни разлог је тај што се нормални опсег радне температуре батерије прилично разликује од осталих система. Радна температура батеријског пакета генерално није дозвољена да пређе 35 степени, док погонски мотор често ради на око 55 степени, а опсег радне температуре мотора је око 95 степени, тако да свако коло мора да ради независно.
Разлике од традиционалног аутомобилског термичког управљања
Термичко управљање традиционалним аутомобилима је једноструко, без сложених управљачких и компонентних система. Његов циљ је само да обезбеди да температура мотора увек ради у идеалном опсегу и за путника.
Да би се обезбедила потребна топлота у кабини посаде, користи се отпадна топлота коју генерише мотор, без трошења додатне енергије. Постоје велике разлике у структури система између возила нове енергије и традиционалних возила. Повећани су и захтеви за распоредом и уградњом компоненти система на цело возило, а већи су и захтеви за простором за кабину. Различити типови возила нове енергије имају своје карактеристике. Различите карактеристике; за чисто електрична возила, не постоји мотор као извор енергије за циркулацију расхладне течности и нема отпадне топлоте из мотора који би се користио. За хибридна возила, због њихових посебних стратегија управљања, мотор не може да обезбеди снагу за циркулацију расхладне течности када не ради, нити може да обезбеди потребан извор топлоте за путнички простор у реалном времену. Због тога су структурно системи управљања топлотом нових енергетских возила дизајнирани са независном електронском пумпом за воду која обезбеђује снагу за циркулацију расхладне течности. Топли ваздух обично користи електрично грејање. Независни електрични грејни ПТЦ је дизајниран за загревање расхладне течности. Рециркулација у резервоар топле воде у аутомобилу да би се обезбедила топлота у путничком простору, што је тренутно уобичајена метода; постоји и метода за директно загревање ваздуха који пролази кроз кутију за испаравање и удувавање топлоте у аутомобил кроз вентилатор. Ова метода укључује сигурност аутомобила, тренутно се ретко користи.
Врсте система за термичко управљање батеријама
Различите методе управљања топлотом батерије укључују различите бројеве делова, структуре и распореде. Различити типови система управљања топлотом се бирају на основу трошкова развоја возила, тежине возила и захтева за простором за распоред. Његове главне техничке руте укључују следећих пет типова
Тип директног хлађења
Позиван као технологија директног хлађења батерија, систем директног хлађења има уграђени расхладни испаривач унутар батерије, који је цевоводима повезан са системом климатизације. Када батерију треба охладити, компресор се користи за слање компримованог расхладног средства у испаривач унутар батерије, а затим одводи батерију. Унутрашња топлота постиже ефекат хлађења. Предности система су компактна структура, добар ефекат хлађења, мали број делова (потребан је само један улазни и један излазни расхладни цевовод) и мала тежина. Међутим, недостаци овог система су што не може да загреје батерију у условима ниске температуре испод нуле, кондензована вода која се ствара током процеса хлађења није заштићена, а температурну униформност расхладног средства је тешко контролисати. Расхладни систем има кратак век и ниску поузданост, а често долази до цурења расхладног средства. Цурење, недовољан капацитет хлађења и други кварови. Ово је најновија технологија хлађења батерија релативно ниске зрелости. Примењен је у масовним моделима на тржишту као што су БИД и Тесла. То је главни технички пут у будућности.
Водено хлађење радијатора
Круг за хлађење радијатора је независно коло, које се састоји од радијатора, електронске пумпе за воду, грејача итд., са антифризом као медијумом. Антифриз излази из радијатора, пролази кроз грејач, затим у акумулатор и на крају се враћа у радијатор. Овај циклус хлади и загрева батерију. Систем има предности једноставне структуре, ниске цене и уштеде енергије у окружењу ниске температуре током целе године. Међутим, ефикасност дисипације топлоте овог система је ниска, а температура воде је висока у климатским условима са високим температурама лети, тако да не може да испуни услове рада у окружењима са високим температурама.
Тип директног хлађења водом
Овај систем интегрише директно хлађење и водено хлађење и премошћује систем климатизације и воденог хлађења преко хладњака батерије (који се назива и измењивач топлоте). Овај систем избегава недостатке прве две методе хлађења и тренутно је један од најчешће коришћених система за термичко управљање батеријама. Систем има више компоненти од прве две. Систем је сложенији и захтева релативно велики простор за распоред компоненти. Компресор има велико оптерећење током рада, што троши много енергије за цело возило и слабо је економично. Поред тога, када део система за климатизацију поквари, потребе за хлађењем батерије не могу бити задовољене у максималној мери.
Хибридни тип са воденим хлађењем
Овај систем се заснива на систему директног хлађења воденим хлађењем и додаје систем воденог хлађења радијатора. Два су распоређена у паралелна кола. Контролисањем електромагнетног вентила, различита кола се користе за хлађење батерије у различитим условима. У окружењима са ниским температурама ради само систем воденог хлађења радијатора. Када сте у окружењу високе температуре, пређите на систем директног хлађења воде за хлађење да би радио. У тешким условима рада, два система могу да раде истовремено, а батерија такође може да постигне максимални капацитет хлађења, који у основи може да покрије сва окружења употребе. Овај систем хлађења је изузетно сложен, има високу цену, захтева велики простор за распоред возила, има сложене стратегије управљања системом и представља изазов за стабилност и поузданост. Овај систем се такође користи у већини хибридних ПХЕВ модела на тржишту и има зрелу технологију.
Тип ваздушног хлађења
Овај систем директно води хладни ваздух из путничког простора за хлађење до акумулатора кроз канал и користи хладан ваздух за хлађење батерије. Предности овог система су једноставна структура, контролисана температура хладног ваздуха и ниска цена система. Међутим, има и недостатке директног система хлађења. Систем нема функцију грејања, а кондензовану воду која се ствара на површини батерије није лако осушити, а постоји ризик од корозије и контаминације унутар батерије. Ова врста метода управљања топлотом се генерално не препоручује
