Ülevaade uue energiaga sõidukite jahutussüsteemidest
I. Ülevaade jahutussüsteemidest
Uue energiasõiduki jahutussüsteemil, mida täpsemalt kirjeldatakse kui soojusjuhtimissüsteemi, on põhiülesanne tagada, et põhikomponendid, nagu aku, mootor ja elektrooniline juhtimissüsteem, töötaksid optimaalses temperatuurivahemikus, et tagada sõiduki ohutus, jõudlus, eluiga ja sõiduulatus.
1. Ohutus: hoiab ära aku ülekuumenemisest põhjustatud termilise jooksmise.
2. Jõudlus: tagab, et elektriajami süsteem ei piira väljundvõimsust ülekuumenemise tõttu suurel koormusel (nt kiire kiirendus ja suurel kiirusel sõitmine).
3. Eluiga: aku temperatuuri hoidmine ideaalses vahemikus (tavaliselt umbes 30 kraadi) aeglustab oluliselt aku mahu vähenemist.
4. Sõiduulatus: tõhus soojusjuhtimine vähendab kütmiseks või jahutamiseks kuluvat energiat ja kasutab heitsoojust ratsionaalselt, suurendades seeläbi tegelikku sõiduulatust.
II. Soojusjuhtimissüsteemi koostis ja funktsioonid
Uue energiasõiduki soojusjuhtimissüsteem koosneb tavaliselt järgmistest omavahel ühendatud alamsüsteemidest:
1. Power Battery Thermal Management System
See on kogu süsteemi tuum ja kõige keerulisem aspekt.
(1) Eesmärk:Säilitada ühtlane aku temperatuur ja hoida seda optimaalses tööaknas väliskeskkonnas vahemikus -30 kraadi kuni 55 kraadi.
(2) Jahutusmeetodid:
① Õhkjahutus: lihtne struktuur ja madal hind, kuid madal jahutustõhusus ja halb temperatuuri ühtlus; kasutatakse peamiselt varajastes või madala{0}}vahemiku mudelites.
② Vedeljahutus: praegu tavalahendus. Soojusvahetus toimub jahutusvedeliku kaudu, mis voolab läbi akuplokis olevate vedelikjahutusplaatide. Kõrge kasutegur, hea temperatuuri ühtlus ning toetab kiiret laadimist ja suurt väljundvõimsust.
③ Otsejahutus (külmutusagensi jahutus): kasutab kliimaseadme külmutusagensit, et aurustuda ja absorbeerida soojust akus; kiireim jahutuskiirus, kuid süsteem on keeruline ja kulukas.
(3) Kuumutusmeetodid:
① PTC-kütteseade: jagatud õhk{0}}soojendusega PTC-ks (kütteõhk) ja vesi-soojendusega PTC-ks (kütte-jahutusvedelik). Viimane on praegu rohkem levinud ja seda saab integreerida vedelikjahutussüsteemiga.
② Soojuspumba kliimaseadme integreerimine: neelab soojust keskkonnast; selle energiatõhususe suhe on palju kõrgem kui PTC, mis teeb sellest võtmetehnoloogia talveulatuse parandamisel.
2. Mootori- ja elektrijuhtimise soojusjuhtimissüsteem
(1) Eesmärk: eraldada soojust suure võimsusega komponentidest, nagu mootor, mootorikontroller (inverter) ja -pardalaadija, vältides jõudluse halvenemist või kahjustusi kõrgete temperatuuride tõttu.
(2) Meetod: kasutatakse enamasti vedelikjahutust. Tavaliselt jagab see jahutusvedeliku ahelat aku vedeliku jahutussüsteemiga, kuid on hargnenud ja seda juhitakse ventiilide, soojusvahetite ja muude komponentide kaudu.
3. Kliimaseadme (kokpiti) soojusjuhtimissüsteem
(1) Eesmärk: tagada sõitjateruumi jahutus ja küte.
(2) Jahutus: Sarnaselt traditsioonilistele autodele kasutab see jahutustsükli saavutamiseks elektrilist kompressorit.
(3) Küte:
① PTC-küte: varajane lahendus, mis tagab kiire soojenemise, kuid äärmiselt suure energiatarbimisega, mõjutades tõsiselt talvist ulatust.
② Soojuspumbaga kliimaseade: praegune tipptasemel{0}}ja tavaarendustrend. See kasutab külmutusagensi voolu lülitamiseks nelja-suunalist tagurdusventiili, "kandes" soojuse üle madala-temperatuuri välisõhust sõiduki salongi, saavutades energiatõhususe suhte, mis on 2–3 korda kõrgem kui PTC.
III. Peamised töörežiimid
1. Suvine kõrgel{1}}temperatuuril töötamine
(1) Aku/mootor vajab soojuse hajumist, kabiin vajab jahutamist.
(2) Süsteem eelistab salongi jahutamisel õhukonditsioneeri ja kasutab aku tõhusaks jahutamiseks jahutussüsteemi.
(3) Mootori soojus hajub madala-temperatuuriga radiaatori kaudu.
2. Talvine madala-temperatuuri töö (ilma soojuspumbata)
(1) Aku vajab kütmist, kabiin kütet.
(2) Toetub peamiselt suure-võimsusega PTC-le, mille tulemuseks on äärmiselt suur energiatarve ja oluliselt väiksem tööulatus.
3. Talvine madalal-temperatuuril töötamine (soojuspumba ja heitsoojuse taastamisega)
(1) Ideaalne režiim. Soojuspump ammutab keskkonnast soojust salongi jaoks.
(2) Elektriajamisüsteemi heitsoojus kogutakse ja eelistatakse aku soojendamiseks; järelejäänud soojus aitab salongi soojendada.
(3) Vähendab märkimisväärselt PTC kasutussagedust, parandades tõhusalt talvist ulatust.
4. Kiirlaadimine
(1) Tugeva-vooluga laadimine tekitab palju soojust, mis nõuab aktiivset jahutamist.
(2) Süsteem käivitab kliimaseadme ja kasutab jahutussüsteemi aku jahutamiseks, et tagada laadimiskiirus ja ohutus.