Dal 2014, l'industria dei veicoli elettrici è diventato gradualmente caldo. Tra questi, la gestione termica del veicolo dei veicoli elettrici è gradualmente calda. Poiché la gamma di veicoli elettrici dipende non solo dalla densità di energia della batteria, ma anche dalla tecnologia del sistema di gestione termica del veicolo. Il sistema di gestione termica della batteria ha ancheesperieha fatto un processo da zero, per negligenza all'attenzione.
Quindi oggi parliamo delGestione termica dei veicoli elettrici, cosa stanno gestendo?
Somiglianze e differenze tra la gestione termica dei veicoli elettrici e la gestione termica tradizionale del veicolo
Questo punto viene messo in primo luogo perché dopo che l'industria automobilistica è entrata nella nuova era di energia, l'ambito, i metodi di implementazione e i componenti della gestione termica sono cambiati notevolmente.
Non è necessario dire di più sull'architettura di gestione termica dei veicoli a combustibile tradizionali qui, e i lettori professionisti sono stati molto chiari che la gestione termica tradizionale include principalmente ilsistema di gestione termica dell'aria condizionata e il sottosistema di gestione termica del propulsore.
L'architettura di gestione termica dei veicoli elettrici si basa sull'architettura di gestione termica dei veicoli a combustibile e aggiunge il sistema di gestione termica elettronica del motore elettrico e il sistema di gestione termica della batteria, a differenza dei veicoli a combustibile, i veicoli elettrici sono più sensibili alle variazioni di temperatura, la temperatura è una chiave Fattore per determinare la sua sicurezza, le prestazioni e la vita, la gestione termica è un mezzo necessario per mantenere l'intervallo di temperatura e l'uniformità appropriati. Pertanto, il sistema di gestione termica della batteria è particolarmente critico e la gestione termica della batteria (dissipazione del calore/conduzione di calore/isolamento termico) è direttamente correlata alla sicurezza della batteria e alla consistenza della potenza dopo l'uso a lungo termine.
Quindi, in termini di dettagli, ci sono principalmente le seguenti differenze.
Diverse fonti di calore di aria condizionata
Il sistema di aria condizionata del tradizionale camion a carburante è composto principalmente da compressore, condensatore, valvola di espansione, evaporatore, conduttura e altrocomponenti.
Durante il raffreddamento, il refrigerante (refrigerante) viene eseguito dal compressore e il calore nell'auto viene rimosso per ridurre la temperatura, che è il principio di refrigerazione. PerchéIl compressore funziona Deve essere guidato dal motore, il processo di refrigerazione aumenterà l'onere del motore, e questo è il motivo per cui diciamo che l'aria condizionata estiva costa più petrolio.
Al momento, quasi tutto il riscaldamento del veicolo a combustibile è l'uso del calore dal liquido di raffreddamento del liquido di raffreddamento del motore: una grande quantità di calore di scarto generato dal motore può essere utilizzata per riscaldare l'aria condizionata. Il liquido di raffreddamento scorre attraverso lo scambiatore di calore (noto anche come il serbatoio dell'acqua) nel sistema di aria calda e l'aria trasportata dal soffiante viene scambiata di calore con il liquido di raffreddamento del motore e l'aria viene riscaldata e quindi inviata in auto.
Tuttavia, nell'ambiente freddo, il motore deve funzionare a lungo per aumentare la temperatura dell'acqua alla giusta temperatura e l'utente deve sopportare il freddo a lungo in macchina.
Il riscaldamento di nuovi veicoli energetici si basa principalmente su riscaldatori elettrici, riscaldatori elettrici hanno riscaldatori di vento e scaldabagni. Il principio del riscaldatore dell'aria è simile a quello dell'asciugatrice, che riscalda direttamente l'aria circolante attraverso il foglio di riscaldamento, fornendo così aria calda all'auto. Il vantaggio del riscaldatore del vento è che il tempo di riscaldamento è rapido, il rapporto di efficienza energetica è leggermente più elevato e la temperatura di riscaldamento è elevata. Lo svantaggio è che il vento di riscaldamento è particolarmente secco, il che porta una sensazione di secchezza al corpo umano. Il principio dello scaldabagno è simile a quello dello scaldabagno elettrico, che riscalda il refrigerante attraverso il foglio di riscaldamento e il liquido di raffreddamento ad alta temperatura scorre attraverso il nucleo dell'aria calda e quindi riscalda l'aria circolante per ottenere il riscaldamento interno. Il tempo di riscaldamento dello scaldabagno è leggermente più lungo di quello del riscaldatore dell'aria, ma è anche molto più veloce di quello del veicolo a combustibile e il tubo dell'acqua ha una perdita di calore nell'ambiente a bassa temperatura e l'efficienza energetica è leggermente inferiore . Xiaopeng G3 usa lo scaldabagno sopra menzionato.
Che si tratti di riscaldamento del vento o riscaldamento dell'acqua, per veicoli elettrici, sono necessarie batterie di alimentazione per fornire elettricità e la maggior parte dell'elettricità viene consumatariscaldamento del condizionamento dell'aria in ambienti a bassa temperatura. Ciò si traduce in una ridotta gamma di guida di veicoli elettrici in ambienti a bassa temperatura.
Confrontoed con Il problema della velocità di riscaldamento lenta dei veicoli a carburante in ambienti a bassa temperatura, l'uso del riscaldamento elettrico per i veicoli elettrici può ridurre notevolmente il tempo di riscaldamento.
Gestione termica delle batterie di potenza
Rispetto alla gestione termica del motore dei veicoli a combustibile, i requisiti di gestione termica del sistema di alimentazione dei veicoli elettrici sono più rigorosi.
Poiché il miglior intervallo di temperatura di lavoro della batteria è molto piccolo, è generalmente necessaria la temperatura della batteria tra 15 e 40° C. Tuttavia, la temperatura ambiente comunemente usata dai veicoli è -30 ~ 40° C e le condizioni di guida degli utenti reali sono complesse. Il controllo della gestione termica deve identificare e determinare efficacemente le condizioni di guida dei veicoli e lo stato delle batterie e effettuare il controllo ottimale della temperatura e sforzarsi per raggiungere un equilibrio tra consumo di energia, prestazioni del veicolo, prestazioni della batteria e comfort.
Al fine di alleviare l'ansia della gamma, la capacità della batteria del veicolo elettrico sta diventando sempre più grande e la densità di energia sta diventando sempre più alta; Allo stesso tempo, è necessario risolvere la contraddizione di tempo di attesa di ricarica troppo a lungo per gli utenti, e sono nati carico rapido e ricarica super veloce.
In termini di gestione termica, la ricarica rapida ad alta corrente porta una maggiore generazione di calore e un maggiore consumo di energia della batteria. Una volta che la temperatura della batteria è troppo alta durante la carica, potrebbe non solo causare rischi per la sicurezza, ma anche portare a problemi come la ridotta efficienza della batteria e il decadimento della durata della batteria accelerato. Il design diSistema di gestione termicaè un test grave.
Gestione termica del veicolo elettrico
Regolazione del comfort della cabina degli occupanti
L'ambiente termico interno del veicolo influisce direttamente sul comfort dell'occupante. Combinandosi con il modello sensoriale del corpo umano, lo studio del flusso e del trasferimento di calore nella cabina è un mezzo importante per migliorare il comfort del veicolo e migliorare le prestazioni del veicolo. Dal design della struttura del corpo, dall'uscita del condizionamento dell'aria, dal vetro del veicolo influenzato dalle radiazioni della luce solare e dal design del corpo intero, combinato con il sistema di condizionamento dell'aria, viene considerato l'impatto sul comfort degli occupanti.
Quando guidano un veicolo, gli utenti non dovrebbero solo provare la sensazione di guida provocata dalla forte potenza del veicolo, ma anche il comfort dell'ambiente di cabina è una parte importante.
Controllo della regolazione della temperatura di funzionamento della batteria di alimentazione
La batteria nell'uso del processo incontrerà molti problemi, specialmente nella temperatura della batteria, la batteria al litio nell'ambiente di temperatura estremamente a bassa temperatura è grave È molto probabile che i casi causino danni alla batteria, riducendo così le prestazioni della batteria e la vita.
Lo scopo principale della gestione termica è far funzionare sempre il pacco batteria all'interno dell'intervallo di temperatura appropriato per mantenere le migliori condizioni di lavoro del pacco batteria. Il sistema di gestione termica della batteria include principalmente tre funzioni: dissipazione del calore, preriscaldamento e equalizzazione della temperatura. La dissipazione e il preriscaldamento del calore sono regolati principalmente per il possibile impatto della temperatura dell'ambiente esterno sulla batteria. L'equalizzazione della temperatura viene utilizzata per ridurre la differenza di temperatura all'interno del pacco batteria e prevenire il rapido decadimento causato dal surriscaldamento di una determinata parte della batteria.
I sistemi di gestione termica della batteria utilizzati nei veicoli elettrici ora sul mercato sono principalmente divisi in due categorie: raffreddati ad aria e raffreddati a liquido.
Il principio delsistema di gestione termica raffreddata ad aria è più simile al principio di dissipazione del calore del computer, una ventola di raffreddamento è installata in una sezione del pacco batteria e l'altra estremità ha uno sfiato, che accelera il flusso d'aria tra le batterie attraverso il lavoro della ventola Per togliere il calore emesso dalla batteria quando funziona.
Per dirla senza mezzi termini, il raffreddamento dell'aria consiste aggiungere una ventola sul lato del pacco batteria e raffreddare il pacco batteria soffiando la ventola, ma il vento soffiato dalla ventola sarà influenzato da fattori esterni e l'efficienza del raffreddamento dell'aria sarà ridotto quando la temperatura esterna è più alta. Proprio come soffiare una ventola non ti rende più fresco in una giornata calda. Il vantaggio del raffreddamento dell'aria è una struttura semplice e a basso costo.
Il raffreddamento liquido toglie il calore generato dalla batteria durante il lavoro attraverso il liquido di raffreddamento nella pipeline del refrigerante all'interno del pacco batteria per ottenere l'effetto della riduzione della temperatura della batteria. Dall'effetto effettivo di uso, il mezzo liquido ha un coefficiente di trasferimento di calore elevato, una grande capacità di calore e una velocità di raffreddamento più rapida e Xiaopeng G3 utilizza un sistema di raffreddamento liquido con una maggiore efficienza di raffreddamento.
In termini semplici, il principio del raffreddamento liquido è quello di disporre un tubo d'acqua nel pacco batteria. Quando la temperatura del pacco batteria è troppo alta, l'acqua fredda viene versata nel tubo dell'acqua e il calore viene portato via da acqua fredda per raffreddarsi. Se la temperatura del pacco batteria è troppo bassa, deve essere riscaldata.
Quando il veicolo viene guidato vigorosamente o carico rapidamente, viene generata una grande quantità di calore durante la ricarica e lo scarico della batteria. Quando la temperatura della batteria è troppo alta, accendi il compressore e il refrigerante a bassa temperatura scorre attraverso il liquido di raffreddamento nel tubo di raffreddamento dello scambiatore di calore della batteria. Il liquido di raffreddamento a bassa temperatura scorre nel pacco batteria per togliere il calore, in modo che la batteria possa mantenere il miglior intervallo di temperatura, che migliora notevolmente la sicurezza e l'affidabilità della batteria durante l'uso dell'auto e accorcia i tempi di ricarica.
Nell'inverno estremamente freddo, a causa della bassa temperatura, l'attività delle batterie al litio è ridotta, le prestazioni della batteria sono notevolmente ridotte e la batteria non può essere scarica ad alta potenza o carico rapido. In questo momento, accendi lo scaldabagno per riscaldare il liquido di raffreddamento nel circuito della batteria e il liquido di raffreddamento ad alta temperatura riscalda la batteria. Garantisce che il veicolo possa anche avere una capacità di ricarica rapida e un lungo intervallo di guida in un ambiente a bassa temperatura.
Azionamento elettrico Controllo elettronico e parti elettriche ad alta potenza Dissipazione di calore
I nuovi veicoli energetici hanno ottenuto funzioni di elettrificazione complete e il sistema di alimentazione del carburante è stato modificato in un sistema di alimentazione elettrica. La batteria di alimentazione emette fino aTensione DC a 370 V. Per fornire energia, raffreddamento e riscaldamento per il veicolo e fornire energia a vari componenti elettrici sull'auto. Durante la guida del veicolo, i componenti elettrici ad alta potenza (come motori, DCDC, controller del motore, ecc.) Genereranno molto calore. L'alta temperatura degli apparecchi di potenza può causare guasti al veicolo, limitazione di potenza e persino pericoli per la sicurezza. La gestione termica del veicolo deve dissipare il calore generato in tempo per garantire che i componenti elettrici ad alta potenza del veicolo siano nell'intervallo di temperatura di lavoro sicuro.
G3 Azionamento elettrico Il sistema di controllo elettronico adotta la dissipazione del calore di raffreddamento liquido per la gestione termica. Il refrigerante nella tubazione del sistema di trasmissione elettronica della pompa scorre attraverso il motore e altri dispositivi di riscaldamento per trasportare il calore delle parti elettriche, quindi scorre attraverso il radiatore sulla griglia di aspirazione anteriore del veicolo e la ventola elettronica viene attivata Raffreddare il liquido di raffreddamento ad alta temperatura.
Alcuni pensieri sul futuro sviluppo del settore della gestione termica
Basso consumo di energia:
Al fine di ridurre il grande consumo energetico causato dall'aria condizionata, l'aria condizionata della pompa di calore ha gradualmente ricevuto un'alta attenzione. Sebbene il sistema generale della pompa di calore (usando R134A come refrigerante) abbia alcune limitazioni nell'ambiente utilizzato, come una temperatura estremamente bassa (inferiore a -10° C) Non può funzionare, la refrigerazione in ambiente ad alta temperatura non è diversa dall'aria di condizionamento del veicolo elettrico ordinario. Tuttavia, nella maggior parte della Cina, la stagione primaverile e autunnale (temperatura ambiente) può ridurre efficacemente il consumo di energia del condizionamento dell'aria e il rapporto di efficienza energetica è da 2 a 3 volte quello dei riscaldatori elettrici.
Rumore basso:
Dopo che il veicolo elettrico non ha la fonte di rumore del motore, il rumore generato dal funzionamento diil compressoreE la ventola elettronica front-end quando il condizionatore d'aria è acceso per la refrigerazione è facile da lamentarsi dagli utenti. Prodotti di ventola elettronica efficienti e tranquilli e compressori a spostamento di grandi dimensioni aiutano a ridurre il rumore causato dal funzionamento aumentando la capacità di raffreddamento
Basso costo:
I metodi di raffreddamento e riscaldamento del sistema di gestione termica utilizzano principalmente il sistema di raffreddamento liquido e la domanda di calore di riscaldamento della batteria e riscaldamento dell'aria condizionata in un ambiente a bassa temperatura è molto grande. La soluzione attuale è quella di aumentare il riscaldatore elettrico per aumentare la produzione di calore, il che porta alti costi di parti e elevato consumo di energia. Se c'è una svolta nella tecnologia della batteria per risolvere o ridurre i requisiti di temperatura difficili delle batterie, porterà una grande ottimizzazione nella progettazione e nei costi dei sistemi di gestione termica. L'uso efficiente del calore dei rifiuti generato dal motore durante l'esecuzione del veicolo contribuirà anche a ridurre il consumo di energia del sistema di gestione termica. Tradotto indietro è la riduzione della capacità della batteria, il miglioramento della gamma di guida e la riduzione del costo del veicolo.
Intelligente:
Un alto grado di elettrificazione è la tendenza di sviluppo dei veicoli elettrici e i condizionatori d'aria tradizionali sono limitati solo alle funzioni di refrigerazione e riscaldamento per sviluppare intelligenti. L'aria condizionata può essere ulteriormente migliorato al supporto dei big data in base alle abitudini di auto dell'utente, come l'auto di famiglia, la temperatura dell'aria condizionata può essere adattata in modo intelligente a persone diverse dopo essere salite sull'auto. Accendere l'aria condizionata prima di uscire in modo che la temperatura nell'auto raggiunga una temperatura comoda. L'uscita aria elettrica intelligente può regolare automaticamente la direzione dell'outlet d'aria in base al numero di persone nell'auto, alla posizione e alle dimensioni del corpo.
Tempo post: ottobre-20-2023