1. Requisits de gestió tèrmica del vehicle elèctric (HVCH)
L'habitacle és l'espai ambiental on viu el conductor mentre el vehicle està en marxa.Per tal de garantir un entorn de conducció còmode per al conductor, la gestió tèrmica de l'habitacle ha de controlar la temperatura, la humitat i la temperatura del subministrament d'aire de l'entorn interior del vehicle.Els requisits de gestió tèrmica de l'habitacle en diferents condicions es mostren a la taula 1.
El control de la temperatura de la bateria és un requisit previ important per garantir el funcionament eficient i segur dels vehicles elèctrics.Quan la temperatura és massa alta, provocarà fuites de líquid i combustió espontània, cosa que afectarà la seguretat de la conducció;quan la temperatura sigui massa baixa, la capacitat de càrrega i descàrrega de la bateria s'atenuarà fins a cert punt.A causa de la seva alta densitat d'energia i pes lleuger, les bateries de liti s'han convertit en les bateries d'energia més utilitzades per als vehicles elèctrics.Els requisits de control de temperatura de les bateries de liti i la càrrega de calor de la bateria en diferents condicions estimades segons la literatura es mostren a la taula 2. Amb l'augment gradual de la densitat d'energia de les bateries de potència, l'expansió del rang de temperatura de l'entorn de treball i l'augment de la velocitat de càrrega ràpida, la importància del control de la temperatura de la bateria d'energia en el sistema de gestió tèrmica s'ha fet més destacat, no només per satisfer les diferents condicions de la carretera i diferents modes de càrrega i descàrrega.La càrrega de control de temperatura canvia en les condicions de treball del vehicle, la uniformitat del camp de temperatura entre els paquets de bateries i la prevenció i el control de la fugida tèrmica també han de complir tots els requisits de control de temperatura en diferents condicions ambientals, com ara fred intens, alt. zones de calor i alta humitat, i zones d'estiu calorós i hivern fred.necessitat.
2. La primera etapa de calefacció PTC
En l'etapa inicial de la industrialització dels vehicles elèctrics, la tecnologia bàsica es basa bàsicament en la substitució de bateries, motors i altres sistemes d'alimentació.basat en millores graduals.L'aire condicionat del vehicle elèctric pur i l'aire condicionat del vehicle de combustible realitzen la funció de refrigeració mitjançant el cicle de compressió de vapor.La diferència entre els dos és que el compressor d'aire condicionat del vehicle de combustible és impulsat indirectament pel motor a través del cinturó, mentre que el vehicle elèctric pur utilitza directament el compressor d'accionament elèctric per impulsar la refrigeració.cicle.Quan els vehicles de combustible s'escalfen a l'hivern, la calor residual del motor s'utilitza directament per escalfar l'habitacle sense una font de calor addicional.Tanmateix, la calor residual del motor dels vehicles elèctrics purs no pot satisfer les necessitats de calefacció d'hivern.Per tant, la calefacció a l'hivern és un problema que els vehicles elèctrics purs han de resoldre..L'escalfador de coeficient de temperatura positiu (coeficient de temperatura positiu, PTC) es compon d'un element de calefacció de ceràmica PTC i d'un tub d'alumini (Escalfador de refrigerant PTC/Escalfador d'aire PTC), que té els avantatges d'una petita resistència tèrmica i una alta eficiència de transferència de calor, i s'utilitza a la base de la carrosseria dels vehicles de combustible. Per tant, els primers vehicles elèctrics utilitzaven refrigeració del cicle de refrigeració per compressió de vapor més calefacció PTC per aconseguir la gestió tèrmica de l'habitacle.
2.1 Aplicació de la tecnologia de la bomba de calor a la segona etapa
En l'ús real, els vehicles elèctrics tenen una gran demanda de consum d'energia de calefacció a l'hivern.Des d'un punt de vista termodinàmic, el COP de la calefacció PTC és sempre inferior a 1, cosa que fa que el consum d'energia de la calefacció PTC sigui alt i la taxa d'utilització d'energia sigui baixa, cosa que restringeix seriosament els vehicles elèctrics.quilometratge.La tecnologia de la bomba de calor utilitza el cicle de compressió de vapor per utilitzar calor de baix grau a l'entorn, i el COP teòric durant l'escalfament és superior a 1. Per tant, l'ús d'un sistema de bomba de calor en lloc de PTC pot augmentar el rang de creuer dels vehicles elèctrics amb calefacció. condicions.Amb la millora encara més de la capacitat i la potència de la bateria d'alimentació, la càrrega tèrmica durant el funcionament de la bateria també augmenta gradualment.L'estructura tradicional de refrigeració per aire no pot complir els requisits de control de temperatura de la bateria d'alimentació.Per tant, la refrigeració líquida s'ha convertit en el mètode principal de control de la temperatura de la bateria.A més, com que la temperatura còmoda requerida pel cos humà és similar a la temperatura a la qual funciona normalment la bateria d'alimentació, els requisits de refrigeració de l'habitacle i la bateria d'alimentació es poden satisfer connectant intercanviadors de calor en paral·lel a la bomba de calor de l'habitacle. sistema.L'intercanviador de calor i la refrigeració secundària elimina indirectament la calor de la bateria d'energia, i s'ha millorat el grau d'integració del sistema de gestió tèrmica del vehicle elèctric.Tot i que s'ha millorat el grau d'integració, el sistema de gestió tèrmica en aquesta etapa només integra simplement la refrigeració de la bateria i l'habitacle, i la calor residual de la bateria i el motor no s'ha utilitzat de manera eficaç.
Hora de publicació: abril-04-2023
