Toiteakude soojusjuhtimise tehnoloogia analüüs
puhastest elektrisõidukitest
1 Aku jahutus
Üldiselt on puhaste elektrisõidukite akude jaoks kolm peamist jahutusmeetodit: õhkjahutus, vedelikjahutus ja otsejahutus.
1) Õhkjahutuse (õhkjahutuse) tehnoloogia kasutab aku jahutamise eesmärgi saavutamiseks naturaalset tuult või sõiduki jahutussüsteemi tekitatud külma õhku, et eemaldada soojust soojuskonvektsiooni või soojusjuhtimise teel. Õhkjahutustehnoloogial on lihtsa süsteemi omadused, odav ja lihtne hooldus ning seda kasutatakse laialdaselt.
2) Vedelikjahutustehnoloogia kasutab soojuskandjana vedelikku. Vedelik võtab soojuse ära, kui see voolab läbi aku sees olevate torude. Vedelikjahutuses kasutatav vedelik on enamasti jahutusvedelik, mis ringleb sõiduki jahutussüsteemis. Jahutusvedeliku poolt ära võetud soojus hajub läbi radiaatori õhku. Mõnel sõidukil on jahutussüsteemis soojusvaheti nimega Chiller, mis ühendab sõiduki jahutussüsteemi ja jahutussüsteemi, et suurendada süsteemi jahutusefekti. Võrreldes õhkjahutustehnoloogiaga on vedelikjahutustehnoloogial tugev jahutusvõimsus, hea ühtlus ja kiire kiirus.
3) Otsejahutustehnoloogia kasutab jahutussüsteemis olevat külmutusagensit, et otse toiteaku soojust ära võtta ning seejärel paigaldatakse toiteaku sisse paisuventiil ja aurusti. Külmutusagens aurustub aurustis, et neelata soojust. Kuna otsejahutustehnoloogial puudub vedelikjahutustehnoloogias soojusvaheti, on otsejahutus efektiivsem. Toiteaku jahutamisel tuleb aga osa külmutusagensist jahutussüsteemis kõrvale juhtida, mis mõjutab sõitjateruumi jahutavat toimet ja vähendab mugavust.
2 Aku soojendus
Aku küttetehnoloogiaid on kahte peamist tüüpi: aku isekuumenemine ja väliste kütteelementide kasutamine. Aku isekuumenemine, nagu nimigi ütleb, kasutab aku laadimisel ja tühjenemisel tekkivat soojust aku temperatuuri tõstmiseks, kuid sellel meetodil on aeglane kütteefektiivsus ja sellest on põhimõtteliselt loobutud.
Väliste kütteelementide kasutamisel kasutatakse peamiselt küttekilesid ja PTC-d. Küttekile on akumooduli pinna lähedal ja tekitab sisselülitamisel soojust, et tõsta aku temperatuuri. Aku soojendamise meetod sarnaneb jahutusmeetodiga ja on ka kolme tüüpi: õhkküte, vee soojendamine ja külmutusagensi otseküte.
3 Soojusjuhtimissüsteem
Aku jahutamisel ja soojendamisel saab iseseisvalt valida erinevaid meetodeid, kuid sõidukite integreerituse muutudes esitatakse kõrgemaid nõudeid ka sõiduki soojusjuhtimissüsteemile. Seetõttu on tekkinud soojusjuhtimissüsteem, mis suudab realiseerida nii aku jahutamist kui ka aku soojendamist. Mõned sõidukid on isegi välja töötanud väga integreeritud soojusjuhtimissüsteemi, mis kasutab soojuspumbaga kliimaseadmeid, mis ühendab orgaaniliselt kolm peamist sõiduki jahutussüsteemi, aku jahutus-/küttesüsteemi ning sõitjateruumi jahutus- ja küttesüsteemi.
Soojusjuhtimissüsteemi arhitektuur
Puhtalt elektrisõiduki soojusjuhtimissüsteemi arhitektuur on näidatud joonisel 1. See soojusjuhtimissüsteem kasutab soojuspumbaga kliimaseadmeid akude otseseks jahutamiseks ja soojendamiseks, elektriajamisüsteemi jahutamiseks ning akude jahutamiseks ja soojendamiseks. sõitjateruum. Elektriajami vooluringis on loodud eraldi vesijahutusahel, mis on soojusülekandeks ühendatud soojuspumbasüsteemiga läbi plaatsoojusvaheti, mis suudab realiseerida jääksoojuse taaskasutamise ja seiskamise küttefunktsioone; külmal talvel, et lahendada soojuspumbaga õhukonditsioneeride halva kütteefekti probleem, kohandatakse PTC sõitjateruumi kütteefekti suurendamiseks. See soojusjuhtimissüsteem suudab rahuldada jahutus- ja küttevajadusi mitmes režiimis.
Soojusjuhtimissüsteemi põhimõte
Kuna süsteemil on mitu töörežiimi, tutvustatakse selles artiklis ainult aku või sõitjateruumi jahutus- ja kütterežiimide tööpõhimõtet.
1) Toiteaku jahutuse põhimõte. Kui toiteaku temperatuur on kõrge ja seda on vaja jahutada, avatakse süsteemis olev kliimaseadme jahutusseadme solenoidventiil, õhusoojusvahetuse solenoidventiil, aku elektrooniline paisuventiil ja aku jahutuse solenoidventiil (aku soojendamise solenoidklapp on suletud). Kui külmutusagens voolab läbi aku elektroonilise paisuventiili, paisub see drosseliga, aurustub ja neelab soojust akuploki plaatsoojusvahetis ning võtab soojuse ära, et saavutada aku jahutamise eesmärk. Kui ka sõitjateruumil on sel ajal jahutusvajadus, avage lihtsalt jahutuse elektrooniline paisuventiil (sulgege kliimaseadme soojenduse solenoidklapp) ning osa külmaainest aurustub ja neelab soojust autos olevas aurustis, et saavutada sõitjateruumi jahutus.
2) Võimsus aku kuumutamise põhimõte. Kui aku temperatuur on madal ja seda on vaja soojendada, avatakse süsteemis aku soojenduse solenoidklapp, aku elektrooniline paisuventiil, veeallika soojusvahetuse solenoidklapp ja kliimaseadme soojenduse solenoidklapp (kütte elektrooniline paisuventiil, kliimaseade jahutus-solenoidklapp, õhusoojusvahetuse solenoidklapp ja jahutuse elektrooniline paisuventiil on suletud) ja kompressori poolt kokkusurutud kõrge temperatuuriga külmutusagens voolab läbi akuploki plaatsoojusvaheti madala temperatuuriga aku soojendamiseks. Pärast kuumutamist külmutusagensi temperatuur langeb, voolab läbi plaatsoojusvaheti, neelab soojuse elektriajami ahelast ja realiseerib heitsoojuse taaskasutamise. Kui ka sõitjateruumi on sel ajal vaja soojendada, avage lihtsalt kütte elektrooniline paisuventiil ja osa kõrge temperatuuriga külmutusagensist voolab läbi auto kondensaatori, eraldab soojust sõitjateruumi ja sulandub seejärel akuga plaatsoojusvaheti ees külmutusagensi soojendamine, et jätkata tsüklis osalemist. Kui ümbritseva õhu temperatuur on väga madal, lülitab süsteem sisse PTC, et aidata sõitjateruumi soojendada.
