Uusi energiaajoneuvojen lämmönhallinta
ⅠUusi energiaajoneuvon lämmönhallinta
Ajoneuvojen lämmönhallintakomponentit
Uusien energiaajoneuvojen jäähdytysjärjestelmä koostuu pääsääntöisesti kolmesta osasta: akun jäähdytyskiertojärjestelmästä, moottorin elektronisesti ohjatusta jäähdytyskiertojärjestelmästä ja ilmastoinnin lämpimän ilman kiertojärjestelmästä. PHEV-malleissa on myös ylimääräinen moottorin jäähdytyskiertojärjestelmä. Akun kiertojärjestelmä lämmittää pääasiassa akkua. Tai jäähdytys, moottorin kiertojärjestelmä jäähdyttää pääasiassa käyttömoottoria ja CIDD:tä (drive motor controller), ja ilmastointi- ja lämmitysjärjestelmä lämmittää tai jäähdyttää pääasiassa matkustamoa. Tärkeimmät toiminnalliset komponentit ovat elektroninen vesipumppu, kolmitiemagneettiventtiili, kaksitiemagneettiventtiili, PTC, lämmönvaihdin, nestekaasunerotin, jäähdytin, paisuntakattila, jäähdytysputkisto ja erilaiset kiinteät kiinnikkeet jne.[5]. Sähköistä vesipumppua käytetään virtalähteenä, jäähdytysneste on väliaine, ja magneettiventtiili ohjaa virtaussuuntaa, jotta jäähdytysväliaine virtaa jäähdyttimen ja jäähdytetyn rungon läpi putkilinjaa pitkin, haihtuen ja jäähtyen lämmönvaihdon kautta, niin, että toiminnallisten osien käyttölämpötila pysyy aina ihanteellisella toiminta-alueella, mikä maksimoi sen suorituskyvyn. Olipa kyseessä puhdas sähköajoneuvo tai hybridi Akun lämmönhallintasykli on riippumaton muista järjestelmistä ajoneuvomallista riippuen. Pääsyynä on se, että akun normaali käyttölämpötila-alue on aivan erilainen kuin muiden järjestelmien. Akun käyttölämpötila ei yleensä saa ylittää 35 astetta, kun taas käyttömoottori toimii usein. Noin 55 astetta moottorin käyttölämpötila-alue on noin 95 astetta, joten jokaisen piirin on toimittava itsenäisesti.
Erot perinteiseen autojen lämmönhallintaan
Perinteisten autojen lämmönhallinta on yksinkertaista, ilman monimutkaisia ohjaus- ja komponenttijärjestelmiä. Sen tavoitteena on vain varmistaa, että moottorin lämpötila toimii aina ihanteellisella alueella ja matkustajan kannalta
Tarvittava lämpö saadaan ohjaamosta käyttämällä moottorin toiminnasta syntyvää hukkalämpöä ilman lisätehoa [1]. Uusien energiaajoneuvojen ja perinteisten ajoneuvojen järjestelmärakenteessa on suuri ero. Järjestelmän osat on järjestetty koko ajoneuvoon. Myös asennusvaatimukset ovat lisääntyneet, mikä vaatii enemmän tilaa ohjaamossa. Erityyppisillä uusilla energiaajoneuvoilla on erilaiset ominaisuudet; puhtaasti sähköautoissa ei ole moottoria jäähdytysnesteen kierron voimanlähteenä, eikä moottorista tule hukkalämpöä. Sitä voidaan käyttää. Hybridiajoneuvoissa moottori ei pysty antamaan tehoa jäähdytysnesteen kiertoon, kun se ei toimi, eikä se pysty tarjoamaan reaaliajassa tarvittavaa lämmönlähdettä matkustamoon erityisen ohjausstrategiansa vuoksi. Siksi rakenteessa Markkinoilla uusien energiaajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmät on suunniteltu itsenäisellä elektronisella vesipumpulla antamaan tehoa jäähdytysnesteen kiertoon. Lämmin ilma käyttää yleensä sähkölämmitystä. Itsenäinen sähkölämmitys PTC on suunniteltu lämmittämään jäähdytysnestettä, jonka jälkeen jäähdytysneste kierrätetään. Auton kuumavesisäiliö tuottaa lämpöä matkustamoon, mikä on tällä hetkellä yleisin menetelmä; on myös menetelmä, joka lämmittää suoraan höyrystinkotelon läpi kulkevan ilman ja puhaltaa lämmön autoon tuulettimen kautta. Tämä menetelmä on tällä hetkellä erittäin suosittu, koska se sisältää turvallisuuden autossa. Käytä säästeliäästi.
ⅡAkun lämmönhallintajärjestelmien tyypit
Erilaiset akun lämmönhallintamenetelmät sisältävät erilaisia osanumeroita, rakenteita ja asetteluja. Erityyppiset lämmönhallintajärjestelmät valitaan ajoneuvon kehityskustannusten, ajoneuvon painon ja tilantarpeen perusteella. Sen pääteknologiat ovat Reittejä on viisi tyyppiä:
Suorajäähdytystyyppi
Akun suorajäähdytysteknologiaksi kutsutussa suorajäähdytysjärjestelmässä on akun sisällä sisäänrakennettu jäähdytyshaihdutin, joka on yhdistetty ilmastointijärjestelmään putkistojen kautta. Kun akku on jäähdytettävä, kompressoria käytetään kompressorin avulla, joka lähettää puristetun kylmäaineen akun sisällä olevaan höyrystimeen ja ottaa sitten akun pois. Sisäinen lämpö saa aikaan viilentävän vaikutuksen. Järjestelmän etuna on kompakti rakenne, hyvä jäähdytysteho, pieni määrä osia (vain yksi tulo- ja yksi poistojäähdytysputki tarvitaan) ja kevyt paino. Tämän järjestelmän haittana on kuitenkin se, että se ei pysty tuottamaan energiaa pakkasessa matalassa lämpötilassa. Akun lämmityksen ja jäähdytyksen aikana syntyvälle kondenssivedelle ei ole suojaa, ja kylmäaineen lämpötilan tasaisuutta on vaikea hallita. Jäähdytysjärjestelmällä on lyhyt käyttöikä ja alhainen luotettavuus. Usein esiintyy vikoja, kuten kylmäainevuoto ja riittämätön jäähdytyskapasiteetti. Tämä on tällä hetkellä viimeisin. Akun jäähdytystekniikka on suhteellisen vähän kypsä ja sitä on sovellettu markkinoilla olevissa massatuotantomalleissa, kuten BYD ja Tesla. Se on tärkeä teknologiareitti tulevaisuudessa, kuten kuvasta 1 näkyy.
Jäähdyttimen vesijäähdytystyyppi
Patterin jäähdytyspiiri on itsenäinen piiri, joka koostuu jäähdyttimestä, elektronisesta vesipumpusta, lämmittimestä jne., jossa väliaineena on pakkasneste. Pakkasneste tulee ulos jäähdyttimestä, kulkee lämmittimen läpi, sitten akkuun ja lopulta palaa jäähdyttimeen. Tätä syklimenetelmää käytetään akun jäähdyttämiseen ja lämmittämiseen. Järjestelmällä on yksinkertainen rakenne, alhaiset kustannukset ja sen etuna on energiansäästö alhaisissa lämpötiloissa ympäri vuoden. Järjestelmän lämmönpoistohyötysuhde on kuitenkin alhainen ja veden lämpötila on korkea kesällä korkean lämpötilan ilmastossa, joten se ei voi täyttää korkean lämpötilan ympäristön vaatimuksia. Katso käyttöehdot kuvasta 2.
Suorajäähdytysvesijäähdytystyyppi
Tämä järjestelmä yhdistää suoran jäähdytyksen ja vesijäähdytyksen ja yhdistää ilmastointijärjestelmän ja vesijäähdytysjärjestelmän akkujäähdyttimen Chillerin (kutsutaan myös lämmönvaihtimeksi) kautta. Tämä järjestelmä välttää kahden ensimmäisen jäähdytysmenetelmän puutteet ja on tällä hetkellä edistynein jäähdytysjärjestelmä. Yksi yleisesti käytetyistä akun lämmönhallintajärjestelmistä. Järjestelmäkomponentteja on enemmän kuin kaksi ensimmäistä, järjestelmä on monimutkaisempi ja tarvittava osien asettelutila on suhteellisen suuri. Kompressorin kuormitus on käytön aikana raskas, mikä kuluttaa paljon energiaa koko ajoneuvolle eikä ole taloudellinen. Lisäksi, kun osa ilmastointijärjestelmästä vioittuu, akun jäähdytystarvetta ei voida täyttää parhaalla mahdollisella tavalla, katso kuva 3.
Vesijäähdytteinen hybridityyppi
Tämä järjestelmä perustuu suorajäähdytysvesijäähdytysjärjestelmään, ja siihen lisätään patterivesijäähdytysjärjestelmä. Nämä kaksi on järjestetty rinnakkaisiin piireihin. Ohjaamalla solenoidiventtiiliä käytetään erilaisia piirejä akun jäähdyttämiseen eri olosuhteissa. Alhaisissa lämpötiloissa vain jäähdyttimen vesijäähdytysjärjestelmän tarvitsee toimia. Kun ympäristössä on korkea lämpötila, vaihda suorajäähdytysvesijäähdytysjärjestelmään. Vaikeissa työoloissa molemmat järjestelmät voivat toimia samanaikaisesti, ja akku voi saavuttaa myös maksimaalisen jäähdytyskapasiteetin, joka voi periaatteessa kattaa kaikki käyttöympäristöt. ｡Tämä jäähdytysjärjestelmä on erittäin monimutkainen, sen hinta on korkea, se vaatii paljon ajoneuvon sijoittelutilaa ja järjestelmän ohjausstrategia on monimutkainen. Vakaus ja luotettavuus ovat haasteita. Tätä järjestelmää käytetään myös useimmissa markkinoilla olevissa hybridi-PHEV-malleissa, ja sen tekniikka on kypsynyt, katso kuva 4.
Ilmajäähdytystyyppi
Tämä järjestelmä ohjaa kylmän ilman suoraan matkustamon jäähdytyksestä putken kautta akkuun ja käyttää kylmää ilmaa akun ilmajäähdyttämiseen. Tämän järjestelmän etuja ovat yksinkertainen rakenne, säädettävä kylmän ilman lämpötila ja alhaiset järjestelmäkustannukset. Siinä on kuitenkin myös suoran jäähdytysjärjestelmän haittoja. , järjestelmässä ei ole lämmitystoimintoa, ja akun pinnalle syntyvä kondensoitunut vesi ei ole helppo kuivua, ja akun sisällä on korroosion ja likaantumisen vaara. Tämän tyyppistä lämmönhallintamenetelmää ei yleensä suositella, katso kuva 5
