Tyypillisiä teknisiä ratkaisuja lämmönhallintaan
uusista energiaajoneuvoista
Autojen lämmönhallinnan päätehtävänä on tarjota ohjaamossa matkustaville sopiva lämpötilaympäristö ja mahdollistaa ajoneuvon eri komponenttien toiminta sopivalla lämpötila-alueella. Autojen lämmönhallinta laajassa merkityksessä sisältää ilmastointijärjestelmien ja muiden auton lämmityslaitteiden hallinnan, kun taas lämmönhallinta suppeassa merkityksessä viittaa vain jälkimmäiseen.
Uusien energiaajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä on monimutkaisempi kuin perinteisten ajoneuvojen. Perinteinen auton lämmönhallintajärjestelmä koostuu pääasiassa kahdesta osasta: moottorin jäähdytysjärjestelmästä ja auton ilmastointijärjestelmästä. Uudet energia-ajoneuvot eivät sisällä vain perinteisiä auton ilmastointijärjestelmiä (plug-in-hybridiautoihin kuuluvat myös moottorin jäähdytysjärjestelmät), vaan ne lisäävät myös uusia jäähdytysvaatimuksia akuille, moottoreille jne.
Lämmönhallintavaatimusten kannalta uudet energiaajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmät sisältävät pääasiassa akkuympäristön, tehoelektroniikkalaitteet, moottorin jäähdytyksen, autojen ilmastointilaitteen jne. Tärkeimmät niistä ovat ilmastointijärjestelmä ja akun lämmönhallintajärjestelmä.
Verrattuna perinteisiin polttoainetta käyttäviin ajoneuvoihin, joissa kiinnitetään enemmän huomiota moottorin lämmönhallintaan, uusien energiaajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmässä on otettava huomioon lämmön, voimansiirron ja ajoneuvon välinen suhde järjestelmäintegraation ja kokonaisuuden näkökulmasta sekä käytettävä kattavia keinoja ohjata ja optimoida lämmönsiirtoa. järjestelmä.
Perinteisen polttoaineen ajoneuvon ilmastointijärjestelmä koostuu pääosin kahdesta osasta. Jäähdytysjärjestelmässä käytetään moottorilla toimivaa höyrykompressiojäähdytystä, ja lämmitysjärjestelmä syöttää pääasiassa jäähdytysnesteen lämmön ajoneuvoon. Puhtaasti sähköautoja jäähdytettäessä kesällä ilmastointikompressori toimii sähkömoottorilla. Talvella moottorin hukkalämpöä ei kuitenkaan ole, joten lämmitysongelman ratkaisemiseksi tarvitaan muita keinoja. Koska puhtaiden sähköajoneuvojen energialähde on erilainen kuin perinteisten polttoainekäyttöisten ajoneuvojen energianlähde, puhdassähköajoneuvojen ilmastointijärjestelmiin on pääasiassa olemassa seuraavat ratkaisut.
1) Höyrypuristusjäähdytys + PTC-sähkölämmitysjärjestelmä
Kun auto on kesällä jäähdytetty, sähkömoottori saa ilmastointilaitteen kompressorin käymään. Jäähdytysperiaate on sama kuin polttoaineautossa, ja myös jäähdytyksen tarkoitus voidaan saavuttaa. Talvella lämmitettäessä PTC lämmitetään kuluttamalla akkuvirtaa. Tämä lämmitysmenetelmä on tällä hetkellä yleisesti käytetty menetelmä sähköajoneuvoissa.
PTC-lämmittimet jaetaan kahteen tyyppiin, joista toinen lämmittää lämmittämällä nestettä ja toinen lämmittää lämmittämällä ilmaa. Höyrykompressiojäähdytys + PTC-sähkölämmitysjärjestelmä on erittäin luotettava ja se voi vastata ajoneuvon osien tarpeisiin lämpötilan säätelyssä. Sillä on kuitenkin alhainen lämpötehokkuus, alhainen energiankäyttö ja korkeat kustannukset. Tutkimukset osoittavat, että tällä järjestelmällä varustettujen ajoneuvojen ajokilometrit vähenevät noin 1/3:lla.
2) Hyödynnä hukkalämpölämmitysjärjestelmää
Puhtaat sähköajoneuvot käyttävät käytön aikana komponenttien, kuten invertterien, moottoreiden ja akkujen, tuottamaa lämpöä ajoneuvon sisätilan lämmittämiseen. Tutkimukset osoittavat, että tässä tilassa syntyvä lämpötila on noin 50 astetta, mikä voi periaatteessa täyttää autossa ajamisen tarpeet normaaleissa lämmitysolosuhteissa, mutta alhaisemmissa lämpötiloissa on vaikea tarjota tarpeeksi lämpöä autolle. Siksi tätä ratkaisua voidaan käyttää vain lisälämmityksenä.
3) Puolijohdejäähdytys-, akustinen lämmitys- ja ilmastointijärjestelmä
Puolijohdejäähdytys-/lämmitysilmastointijärjestelmissä käytetään erityisistä puolijohdemateriaaleista koostuvia PN-liitoksia, jotka muodostavat lämpöparin ja tuottavat Peltier-ilmiön. Tämä järjestelmä ei vaadi kylmäainetta, siinä ei ole saastelähteitä, tärinää eikä melua. Se voi sekä jäähdyttää että lämmittää. Se on helppo toteuttaa kauko-ohjauksella, ohjelmaohjauksella ja tietokoneohjauksella. Lämmitysaika on nopea, ja se voi saavuttaa lämpötilanvaihtelut 90 - 130 astetta. Tällä hetkellä lämpösähköisillä materiaaleilla on alhainen hyötykerroin, ja niiden jäähdytysteho ei ole ihanteellinen. Lisäksi lämpöpaalujen tehoa rajoittaa lämpösähköisen elementin muodostavien elementtien teho, eikä se täytä sähköajoneuvojen energiansäästön ja tehokkaan ilmastoinnin vaatimuksia.
4) Ilmastointijärjestelmä lämpöpumpulla
Lämpöpumpun ilmastointijärjestelmä käyttää sähkömoottoria tehona, joka saa ilmastointikompressorin toimimaan. Se käyttää jäähdytyssyklin palautuvia ominaisuuksia yhdistämään jäähdytyksen ja lämmityksen. Sen etuna on kompakti rakenne, korkea hyötysuhde ja ympäristönsuojelu. Siitä on tullut kotimainen ja ulkomainen sähköautojen ilmastointijärjestelmien asiantuntija. Tutkimuskohteet.
