Sinds 2014 is de elektrische voertuigindustrie geleidelijk hot geworden. Onder hen is het thermische voertuigbeheer van elektrische voertuigen geleidelijk heet geworden. Omdat het bereik van elektrische voertuigen niet alleen afhangt van de energiedichtheid van de batterij, maar ook van de technologie van het thermische beheersysteem van het voertuig. Het thermische beheersysteem van de batterij heeft dat ookbeëindigenEen proces helemaal opnieuw, van verwaarlozing tot aandacht.
Dus laten we het vandaag hebben over deThermisch beheer van elektrische voertuigen, wat beheren ze?
Overeenkomsten en verschillen tussen thermisch beheer van elektrische voertuigen en traditioneel thermisch beheer van voertuigen
Dit punt wordt in de eerste plaats geplaatst omdat nadat de auto -industrie het nieuwe energietijdperk is ingevoerd, de reikwijdte, implementatiemethoden en componenten van thermisch management sterk zijn veranderd.
Het is niet nodig om meer te zeggen over de thermische managementarchitectuur van traditionele brandstofvoertuigen hier, en professionele lezers zijn heel duidelijk geweest dat traditioneel thermisch management voornamelijk deairconditioning thermisch beheersysteem en het thermische beheersubsysteem van de aandrijflijn.
De thermische managementarchitectuur van elektrische voertuigen is gebaseerd op de thermische managementarchitectuur van brandstofvoertuigen en voegt het elektronische thermische managementsysteem van de elektrische motor en het thermische beheersysteem van de batterij toe, in tegenstelling tot brandstofvoertuigen, zijn elektrische voertuigen gevoeliger voor temperatuurveranderingen, temperatuur is een sleutel Factor Om de veiligheid, prestaties en het leven ervan te bepalen, is thermisch beheer een noodzakelijk middel om het juiste temperatuurbereik en de uniformiteit te behouden. Daarom is het thermische beheersysteem van de batterij bijzonder kritisch en is de thermische behandeling van de batterij (warmtedissipatie/warmtegeleiding/warmtisolatie) direct gerelateerd aan de veiligheid van de batterij en de consistentie van het vermogen na langdurig gebruik.
In termen van details zijn er dus voornamelijk de volgende verschillen.
Verschillende warmtebronnen van airconditioning
Het airconditioningsysteem van traditionele brandstoftruck bestaat voornamelijk uit compressor, condensor, expansieklep, verdamper, pijpleiding en anderecomponenten.
Bij het koelen wordt het koelmiddel (koelmiddel) gedaan door de compressor en wordt de warmte in de auto verwijderd om de temperatuur te verlagen, wat het principe van koeling is. Omdathet compressorwerk moet worden aangedreven door de motor, het koelproces zal de last van de motor vergroten, en dit is de reden waarom we zeggen dat de zomerse airconditioning meer olie kost.
Op dit moment is bijna alle verwarming van het brandstofvoertuig het gebruik van warmte van de koelvloeistof van de motorkoelvloeistof - een grote hoeveelheid afvalwarmte die door de motor wordt gegenereerd, kan worden gebruikt om de airconditioning te verwarmen. De koelvloeistof stroomt door de warmtewisselaar (ook bekend als de watertank) in het warme luchtsysteem, en de lucht getransporteerd door de ventilator is verwisseld met de motorkoelvloeistof, en de lucht wordt verwarmd en vervolgens in de auto gestuurd.
In de koude omgeving moet de motor echter lange tijd lopen om de watertemperatuur op de juiste temperatuur te verhogen, en de gebruiker moet de kou lange tijd in de auto verdragen.
De verwarming van nieuwe energievoertuigen is voornamelijk afhankelijk van elektrische kachels, elektrische kachels hebben windverwarmers en boilers. Het principe van de luchtverwarming is vergelijkbaar met dat van de haardroger, die de circulerende lucht direct door de verwarmingsplaat verwarmt, waardoor hete lucht aan de auto wordt geleverd. Het voordeel van de windverwarming is dat de verwarmingstijd snel is, de energie -efficiëntieverhouding iets hoger is en de verwarmingstemperatuur hoog is. Het nadeel is dat de verwarmingswind bijzonder droog is, wat een gevoel van droogheid naar het menselijk lichaam brengt. Het principe van de boiler is vergelijkbaar met dat van de elektrische boiler, die de koelvloeistof door de verwarmingsplaat verwarmt, en de koelvloeistof met hoge temperatuur stroomt door de warme luchtkern en verwarmt vervolgens de circulerende lucht om interieurverwarming te bereiken. De verwarmingstijd van de boiler is iets langer dan die van de luchtverwarming, maar het is ook veel sneller dan die van het brandstofvoertuig, en de waterpijp heeft warmteverlies in de lage temperatuuromgeving en de energie -efficiëntie is iets lager . De Xiaopeng G3 gebruikt de hierboven genoemde boiler.
Of het nu windverwarming is of waterverwarming, voor elektrische voertuigen, stroombatterijen nodig zijn om elektriciteit te bieden, en het grootste deel van de elektriciteit wordt geconsumeerd inairconditioning verwarming in omgevingen op lage temperatuur. Dit resulteert in een verminderd rijbereik van elektrische voertuigen in lage temperatuuromgevingen.
Vergelijkinged met Het probleem van de langzame verwarmingssnelheid van brandstofvoertuigen in lage temperatuuromgevingen, het gebruik van elektrische verwarming voor elektrische voertuigen kan de verwarmingstijd aanzienlijk verkorten.
Thermisch beheer van stroombatterijen
In vergelijking met het thermische beheer van de motor van brandstofvoertuigen, zijn de thermische beheervereisten van het elektrische voertuigvermogenssysteem strenger.
Omdat het beste werktemperatuurbereik van de batterij erg klein is, moet de batterijtemperatuur over het algemeen tussen de 15 en 40 zijn° C. De omgevingstemperatuur die vaak wordt gebruikt door voertuigen is -30 ~ 40° C, en de rijomstandigheden van werkelijke gebruikers zijn complex. Thermische beheercontrole moet de rijomstandigheden van voertuigen en de status van batterijen effectief identificeren en bepalen en de optimale temperatuurregeling uitvoeren en ernaar streven een evenwicht te bereiken tussen energieverbruik, voertuigprestaties, batterijprestaties en comfort.
Om bereik zich te verlichten, wordt de batterijcapaciteit van elektrische voertuigen groter en groter en wordt de energiedichtheid steeds hoger; Tegelijkertijd is het noodzakelijk om de tegenspraak van te lang wachttijd voor gebruikers op te lossen, en snel opladen en super snel opladen ontstond.
In termen van thermisch beheer brengt hoge stroom opladen een grotere warmteopwekking en een hoger energieverbruik van de batterij. Zodra de batterijtemperatuur te hoog is tijdens het opladen, kan dit niet alleen veiligheidsrisico's veroorzaken, maar ook leiden tot problemen zoals verminderde batterijefficiëntie en het verval van de batterij versneld. Het ontwerp vanthermisch beheersysteemis een ernstige test.
Thermisch beheer van elektrische voertuigen
Aanpassing
De binnenhermische omgeving van het voertuig heeft rechtstreeks invloed op het comfort van de bewoner. Door te combineren met het sensorische model van het menselijk lichaam, is de studie van stroming en warmteoverdracht in de cabine een belangrijk middel om het voertuigcomfort te verbeteren en de voertuigprestaties te verbeteren. Uit het ontwerp van de lichaamsstructuur, uit de uitlaat van de airconditioning, het voertuigglas dat wordt beïnvloed door zonlichtstraling en het hele lichaamsontwerp, gecombineerd met het airconditioningsysteem, wordt de impact op het comfort van de inzittenden overwogen.
Bij het besturen van een voertuig moeten gebruikers niet alleen het rijgevoel ervaren dat wordt gebracht door het sterke vermogen van het voertuig, maar ook het comfort van de cabineomgeving is een belangrijk onderdeel.
Power Battery Bedieningstemperatuur Aanpassingsregeling
Batterij bij het gebruik van het proces zal veel problemen ondervinden, vooral in de batterijtemperatuur, de lithiumbatterij in de extreem lage temperatuuromgeving stroomverzwakking is ernstig, in de omgeving met hoge temperatuur is gevoelig voor veiligheidsrisico's, het gebruik van batterijen in extreem Gevallen zullen zeer waarschijnlijk schade aan de batterij veroorzaken, waardoor de batterijprestaties en het leven worden verminderd.
Het belangrijkste doel van thermisch beheer is om het batterij altijd binnen het juiste temperatuurbereik te laten werken om de best werkende staat van het batterijpakket te behouden. Het thermische beheersysteem van de batterij bevat voornamelijk drie functies: warmtedissipatie, voorverwarming en temperatuur -egalisatie. Warmte -dissipatie en voorverwarming worden voornamelijk aangepast voor de mogelijke impact van de externe omgevingstemperatuur op de batterij. Temperatuurvergelijking wordt gebruikt om het temperatuurverschil in het batterijpakket te verminderen en het snelle verval te voorkomen dat wordt veroorzaakt door oververhitting van een bepaald deel van de batterij.
De thermische managementsystemen van de batterij die nu op de markt op de markt worden gebruikt, zijn voornamelijk verdeeld in twee categorieën: luchtgekoeld en vloeistof gekoeld.
Het principe van deluchtgekoeld thermisch beheersysteem lijkt meer op het warmtedissipatieprincipe van de computer, een koelventilator is geïnstalleerd in een deel van het batterij en het andere uiteinde heeft een ventilatieopening, die de luchtstroom tussen de batterijen door het werk van de ventilator versnelt, zo om de warmte weg te nemen die door de batterij wordt uitgezonden wanneer deze werkt.
Om het bot te zeggen, luchtkoeling is om een ventilator aan de zijkant van de batterij toe te voegen en de batterij te koelen door de ventilator te blazen, maar de door de ventilator geblazen wind wordt beïnvloed door externe factoren en de efficiëntie van luchtkoeling wordt verlaagd wanneer de buitentemperatuur hoger is. Net zoals het blazen van een ventilator je op een warme dag niet koeler maakt. Het voordeel van luchtkoeling is eenvoudige structuur en lage kosten.
Vloeistofkoeling neemt de warmte weg die wordt gegenereerd door de batterij tijdens het werk door de koelvloeistof in de koelvloeistofpijplijn in het batterij om het effect van het verlagen van de batterijtemperatuur te bereiken. Uit het daadwerkelijke gebruikseffect heeft het vloeibare medium een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt, grote warmtecapaciteit en snellere koelsnelheid, en Xiaopeng G3 gebruikt een vloeistofkoelsysteem met een hogere koelefficiëntie.
In eenvoudige bewoordingen is het principe van vloeistofkoeling om een waterpijp in de batterij te rangschikken. Wanneer de temperatuur van de batterij te hoog is, wordt koud water in de waterpijp gegoten en wordt de warmte weggehaald door koud water om af te koelen. Als de temperatuur van de batterij te laag is, moet deze worden opgewarmd.
Wanneer het voertuig krachtig wordt aangedreven of snel wordt opgeladen, wordt een grote hoeveelheid warmte gegenereerd tijdens het opladen en ontladen van de batterij. Wanneer de batterijtemperatuur te hoog is, zet je de compressor aan en het koelmiddel met lage temperatuur stroomt door de koelvloeistof in de koelpijp van de batterijwarmtewisselaar. De koelvloeistof voor lage temperatuur stroomt in het batterij om de warmte weg te nemen, zodat de batterij het beste temperatuurbereik kan behouden, wat de veiligheid en betrouwbaarheid van de batterij aanzienlijk verbetert tijdens het gebruik van de auto en de laadtijd verkort.
In de extreem koude winter wordt de activiteit van lithiumbatterijen door lage temperatuur verminderd, de batterijprestaties worden sterk verminderd en kan de batterij geen hoge lozing of snel opladen zijn. Schakel op dit moment de boiler aan om de koelvloeistof in het batterijcircuit te verwarmen en de koelvloeistof met hoge temperatuur opwarmt de batterij. Het zorgt ervoor dat het voertuig ook een snel oplaadvermogen en een lang rijbereik kan hebben in lage temperatuuromgeving.
Elektrische aandrijving elektronische regeling en hoog vermogen elektrische onderdelen koelwarmte dissipatie
Nieuwe energievoertuigen hebben uitgebreide elektrificatiefuncties bereikt en het brandstofvermogenssysteem is gewijzigd in een elektrisch stroomsysteem. De stroombatterijen tot370V DC -spanning Om stroom, koeling en verwarming voor het voertuig te bieden en stroom te leveren aan verschillende elektrische componenten op de auto. Tijdens het rijden van het voertuig genereren krachtige elektrische componenten (zoals motoren, DCDC, motorcontrollers, enz.) Veel warmte. De hoge temperatuur van voedingsapparatuur kan voertuigfalen, stroombeperking en zelfs veiligheidsrisico's veroorzaken. Het thermische beheer van voertuigen moet de gegenereerde warmte in de tijd afwenden om ervoor te zorgen dat de krachtige elektrische componenten van het voertuig zich in het veilige werktemperatuurbereik bevinden.
G3 Electric Drive Electronic Control System neemt vloeistofkoelingwarmte -dissipatie aan voor thermisch beheer. De koelvloeistof in de elektronische pijpstation -pijpleiding stroomt door de motor en andere verwarmingsapparaten om de warmte van de elektrische onderdelen weg te dragen, en stroomt vervolgens door de radiator bij de voorste inlaatrooster van het voertuig, en de elektronische ventilator is ingeschakeld naar Koel de koelvloeistof op hoge temperatuur.
Enkele gedachten over de toekomstige ontwikkeling van de thermische managementindustrie
Laag energieverbruik:
Om het grote stroomverbruik veroorzaakt door airconditioning te verminderen, heeft de airconditioning van de warmtepomp geleidelijk veel aandacht gekregen. Hoewel het algemene warmtepompsysteem (met behulp van R134A als koelmiddel) bepaalde beperkingen in de gebruikte omgeving heeft, zoals extreem lage temperatuur (onder -10° C) kan niet werken, koeling in de omgeving op hoge temperatuur verschilt niet van de gewone airconditioning van elektrische voertuigen. In de meeste delen van China kan het lente- en herfstseizoen (omgevingstemperatuur) echter het energieverbruik van airconditioning effectief verminderen en is de energie -efficiëntieverhouding 2 tot 3 keer die van elektrische kachels.
Laag geluid:
Nadat het elektrische voertuig niet de geluidsbron van de motor heeft, is het geluid dat wordt gegenereerd door de werking vande compressoren de front-end elektronische ventilator wanneer de airconditioner wordt ingeschakeld voor koeling is gemakkelijk te klagen door gebruikers. Efficiënte en stille elektronische ventilatorproducten en grote verplaatsingscompressoren helpen het geluid dat veroorzaakt door de werking te verminderen en tegelijkertijd de koelcapaciteit te vergroten
Lage kosten:
De koel- en verwarmingsmethoden van het thermische beheersysteem gebruiken meestal vloeibare koelsysteem en de warmtevraag van batterijverwarming en airconditioningverwarming in lage temperatuuromgeving is erg groot. De huidige oplossing is om de elektrische verwarming te vergroten om de warmteproductie te verhogen, wat een hoge onderdelenkosten en een hoog energieverbruik oplevert. Als er een doorbraak is in batterijtechnologie om de harde temperatuurvereisten van batterijen op te lossen of te verminderen, zal dit een grote optimalisatie opleveren in het ontwerp en de kosten van thermische beheersystemen. Het efficiënte gebruik van de door de motor gegenereerde afvalwarmte tijdens het uitvoeren van het voertuig zal ook helpen het energieverbruik van het thermische beheersysteem te verminderen. Vertaald terug is de vermindering van de batterijcapaciteit, de verbetering van het driving bereik en de verlaging van de voertuigkosten.
Intelligent:
Een hoge mate van elektrificatie is de ontwikkelingstrend van elektrische voertuigen en traditionele airconditioners zijn alleen beperkt tot koeling en verwarmingsfuncties om intelligentiseerd te ontwikkelen. Airconditioning kan verder worden verbeterd tot big data -ondersteuning op basis van gewoonten van gebruikersauto's, zoals gezinsauto, de temperatuur van de airconditioning kan intelligent worden aangepast aan verschillende mensen nadat ze op de auto zijn gestapt. Zet de airconditioning aan voordat u uitgaat, zodat de temperatuur in de auto een comfortabele temperatuur bereikt. De intelligente elektrische luchtuitgang kan de richting van de luchtuitgang automatisch aanpassen aan het aantal mensen in de auto, de positie en de grootte van het lichaam.
Posttijd: oktober 20-2023