Virta-akkujen lämmönhallintatekniikan analyysi
puhdasta sähköajoneuvoa
1 Akun jäähdytys
Yleisesti ottaen puhtaiden sähköajoneuvojen tehoakkuille on kolme pääjäähdytysmenetelmää: ilmajäähdytys, nestejäähdytys ja suorajäähdytys.
1) Ilmajäähdytystekniikka (ilmajäähdytys) käyttää ajoneuvon jäähdytysjärjestelmän tuottamaa luonnollista tuulta tai kylmää ilmaa lämmön poistamiseen lämmön konvektion tai lämmönjohtamisen kautta akun jäähdytyksen tarkoituksen saavuttamiseksi. Ilmajäähdytystekniikalla on yksinkertaisen järjestelmän ominaisuudet, alhaiset kustannukset ja helppo huolto, ja sitä käytetään laajalti.
2) Nestejäähdytystekniikka käyttää nestettä lämmönsiirtoaineena. Neste vie lämpöä, kun se virtaa akun sisällä olevien putkien läpi. Nestejäähdytyksessä käytettävä neste on pääosin jäähdytysnestettä, joka kiertää ajoneuvon jäähdytysjärjestelmässä. Jäähdytysnesteen poistama lämpö johdetaan ilmaan jäähdyttimen kautta. Joissakin ajoneuvoissa jäähdytysjärjestelmässä on lämmönvaihdin nimeltä Chiller, joka yhdistää ajoneuvon jäähdytysjärjestelmän ja jäähdytysjärjestelmän järjestelmän jäähdytysvaikutuksen lisäämiseksi. Ilmajäähdytystekniikkaan verrattuna nestejäähdytystekniikalla on vahva jäähdytyskapasiteetti, hyvä tasaisuus ja nopea nopeus.
3) Suorajäähdytystekniikka käyttää jäähdytysjärjestelmän kylmäainetta ottamaan suoraan pois tehoakun lämmön ja asentaa sitten paisuntaventtiilin ja höyrystimen tehoakun sisään. Kylmäaine haihtuu höyrystimessä imeäkseen lämpöä. Koska suorajäähdytystekniikassa ei ole lämmönvaihdinta nestejäähdytystekniikassa, suorajäähdytys on tehokkaampaa. Kuitenkin, kun tehoakku jäähdytetään, osa jäähdytysjärjestelmän kylmäaineesta on ohjattava pois, mikä vaikuttaa matkustamon jäähdytysvaikutukseen ja vähentää mukavuutta.
2 Akun lämmitys
Tehoakkujen lämmitystekniikoita on kahta päätyyppiä: akun itsekuumeneminen ja ulkoisten lämmityselementtien käyttö. Akun itsekuumeneminen, kuten nimestä voi päätellä, käyttää akun latauksen ja purkamisen aikana syntyvää lämpöä akun lämpötilan nostamiseen, mutta tällä menetelmällä on hidas lämmitysteho ja siitä on periaatteessa luovuttu.
Ulkoisten lämmityselementtien käytössä käytetään pääasiassa lämmityskalvoja ja PTC:tä. Lämmityskalvo on lähellä akkumoduulin pintaa ja tuottaa lämpöä akun lämpötilan nostamiseksi, kun virta kytketään päälle. Akun lämmitysmenetelmä on samanlainen kuin jäähdytysmenetelmä, ja niitä on myös kolme tyyppiä: ilmalämmitys, vesilämmitys ja kylmäaineen suoralämmitys.
3 Lämmönhallintajärjestelmä
Akun jäähdytyksessä ja lämmittämisessä voidaan valita eri menetelmiä itsenäisesti, mutta ajoneuvojen integroinnin kasvaessa ajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmälle asetetaan korkeammat vaatimukset. Siksi on syntynyt lämmönhallintajärjestelmä, joka voi toteuttaa sekä akun jäähdytyksen että akun lämmityksen. Jotkut ajoneuvot ovat jopa kehittäneet erittäin integroidun lämmönhallintajärjestelmän käyttämällä lämpöpumppuilmastointilaitteita, joissa yhdistyvät orgaanisesti kolme pääjärjestelmää: ajoneuvon jäähdytysjärjestelmä, akun jäähdytys/lämmitys ja matkustamon jäähdytys ja lämmitys.
Lämmönhallintajärjestelmän arkkitehtuuri
Puhtaasti sähköajoneuvon lämmönhallintajärjestelmän arkkitehtuuri on esitetty kuvassa 1. Tämä lämmönhallintajärjestelmä käyttää lämpöpumppuilmastointilaitteita akkujen suoran jäähdytyksen ja lämmityksen, sähkökäyttöjärjestelmän jäähdytyksen sekä auton jäähdytyksen ja lämmityksen toteuttamiseen. matkustamo. Sähkökäyttöiseen piiriin muodostetaan erillinen vesijäähdytyspiiri, joka on kytketty lämpöpumppujärjestelmään levylämmönvaihtimen kautta lämmönsiirtoa varten, joka voi toteuttaa hukkalämmön talteenotto- ja pysähtymislämmitystoiminnot; kylmällä talvella lämpöpumppuilmastointilaitteiden huonon lämmitysvaikutuksen ongelman ratkaisemiseksi PTC sovitetaan lisäämään matkustamon lämmitystehoa. Tämä lämmönhallintajärjestelmä voi täyttää jäähdytys- ja lämmitystarpeet useissa tiloissa.
Lämmönhallintajärjestelmän periaate
Koska järjestelmässä on useita toimintatiloja, tässä artikkelissa esitellään vain akun tai matkustamon jäähdytys- ja lämmitystilojen toimintaperiaate.
1) Tehoakun jäähdytysperiaate. Kun tehoakun lämpötila on korkea ja sitä on jäähdytettävä, ilmastointilaitteen jäähdytysmagneettiventtiili, ilman lämmönvaihdon magneettiventtiili, akun elektroninen paisuntaventtiili ja akun jäähdytysmagneettiventtiili avataan järjestelmässä (akun lämmityksen magneettiventtiili on kiinni). Kun kylmäaine virtaa akun elektronisen paisuntaventtiilin läpi, se laajenee kuristuksen kautta, haihtuu ja imee lämpöä akun levylämmönvaihtimessa ja ottaa lämmön pois akun jäähdytyksen tarkoituksen saavuttamiseksi. Jos matkustamossa on myös jäähdytystarpeita tällä hetkellä, avaa vain jäähdytyksen elektroninen paisuntaventtiili (sulje ilmastointilaitteen lämmityksen solenoidiventtiili), ja osa kylmäaineesta haihtuu ja imee lämpöä auton höyrystimessä matkustamon jäähdytyksen saavuttamiseksi.
2) Tehoakun lämmitysperiaate. Kun akun lämpötila on alhainen ja sitä on lämmitettävä, akun lämmityksen solenoidiventtiili, akun elektroninen paisuntaventtiili, vesilähteen lämmönvaihtomagneettiventtiili ja ilmastointilaitteen lämmityksen solenoidiventtiili avataan (lämmityksen elektroninen paisuntaventtiili, ilmastointilaite jäähdytysmagneettiventtiili, ilman lämmönvaihdon solenoidiventtiili ja jäähdytyksen elektroninen paisuntaventtiili ovat kiinni), ja kompressorin puristama korkean lämpötilan kylmäaine virtaa akun levylämmönvaihtimen läpi lämmittääkseen matalan lämpötilan akkua. Lämmityksen jälkeen kylmäaineen lämpötila laskee, virtaa levylämmönvaihtimen läpi, imee lämpöä sähkökäyttöpiiristä ja toteuttaa hukkalämmön talteen. Jos matkustamoa on myös lämmitettävä tällä hetkellä, avaa vain lämmityksen elektroninen paisuntaventtiili, ja osa korkean lämpötilan kylmäaineesta virtaa auton lauhduttimen läpi, vapauttaa lämpöä matkustamoon ja sulautuu sitten akkuun. lämmittää kylmäainetta levylämmönvaihtimen edessä jatkaakseen osallistumista kiertoon. Jos ympäristön lämpötila on hyvin alhainen, järjestelmä kytkee PTC:n päälle matkustamon lämmittämiseksi.
