Sedan 2014 har elbilindustrin gradvis blivit het. Bland dem har fordonets termiska hantering av elektriska fordon gradvis blivit heta. Eftersom utbudet av elektriska fordon beror inte bara på batteriets energitäthet utan också på fordonets termiska hanteringssystem. Batteriets termiska hanteringssystem har ocksåexperieNed en process från grunden, från försummelse till uppmärksamhet.
Så idag, låt oss prata omTermisk hantering av elfordon, vad hanterar de?
Likheter och skillnader mellan termisk hantering
Denna punkt placeras i första hand eftersom efter att fordonsindustrin har gått in i den nya energitiden har omfattningen, implementeringsmetoderna och komponenterna i termisk hantering förändrats kraftigt.
Det finns inget behov av att säga mer om den termiska förvaltningsarkitekturen för traditionella bränslefordon här, och professionella läsare har varit mycket tydliga att traditionell termisk ledning huvudsakligen inkluderarLuftkonditionering av termisk hanteringssystem och det termiska hanteringsundersystemet för drivlinan.
Den termiska förvaltningsarkitekturen för elektriska fordon är baserad på den termiska förvaltningsarkitekturen för bränslefordon, och lägger till det elektriska elektroniska termiska hanteringssystemet och batteriets termiska hanteringssystem, till skillnad från bränslefordon, elektriska fordon är mer känsliga för temperaturförändringar, temperaturen är en nyckel Faktor för att bestämma dess säkerhet, prestanda och liv, är termisk hantering ett nödvändigt sätt för att upprätthålla lämpligt temperaturområde och enhetlighet. Därför är batteriets termiska hanteringssystem särskilt kritiskt, och den termiska hanteringen av batteriet (värmespridning/värmeledning/värmeisolering) är direkt relaterad till batteriets säkerhet och konsistensen av kraften efter långvarig användning.
Så när det gäller detaljer finns det främst följande skillnader.
Olika värmekällor för luftkonditionering
Luftkonditioneringssystemet för traditionell bränslebil består huvudsakligen av kompressor, kondensor, expansionsventil, förångare, rörledning och annankomponenter.
Vid kylning görs köldmediet (köldmediet) av kompressorn, och värmen i bilen avlägsnas för att minska temperaturen, vilket är principen för kylning. Därför attkompressorns arbete Måste drivas av motorn, kylprocessen kommer att öka motorens börda, och det är anledningen till att vi säger att sommarluftkonditioneringen kostar mer olja.
För närvarande är nästan all uppvärmning av bränslefordon användningen av värme från motorns kylvätska - en stor mängd avfallsvärme som genereras av motorn kan användas för att värma luftkonditioneringen. Kylvätskan rinner genom värmeväxlaren (även känd som vattentanken) i det varma luftsystemet, och luften som transporteras av fläkten är värme som byts ut med motorns kylvätska, och luften värms upp och skickas sedan in i bilen.
Men i den kalla miljön måste motorn köra under lång tid för att höja vattentemperaturen till rätt temperatur, och användaren måste tåla kylan under lång tid i bilen.
Uppvärmningen av nya energifordon förlitar sig huvudsakligen på elektriska värmare, elektriska värmare har vindvärmare och vattenvärmare. Principen för luftvärmaren liknar den hos hårtork, som direkt värmer den cirkulerande luften genom värmearket och därmed ger varm luft till bilen. Fördelen med vindvärmaren är att uppvärmningstiden är snabb, energieffektivitetsförhållandet är något högre och värmetemperaturen är hög. Nackdelen är att värmevinden är särskilt torr, vilket ger en känsla av torrhet till människokroppen. Principen för vattenvärmaren liknar den för den elektriska vattenvärmaren, som värmer kylvätskan genom uppvärmningsarket, och den högtemperaturkylvätskan flödar genom den varma luftkärnan och värmer sedan den cirkulerande luften för att uppnå inre uppvärmning. Vattenvärmets värmetid är något längre än luftvärmaren, men den är också mycket snabbare än bränslefordonet, och vattenröret har värmeförlust i den låga temperaturmiljön, och energieffektiviteten är något lägre . Xiaopeng G3 använder vattenvärmaren som nämns ovan.
Oavsett om det är vindvärme eller vattenuppvärmning, för elektriska fordon, behövs kraftbatterier för att tillhandahålla el, och det mesta av elen konsumeras iluftkonditioneringsvärme i miljöer med låg temperatur. Detta resulterar i reducerat körintervall av elektriska fordon i miljöer med låg temperatur.
Jämföred med Problemet med långsam uppvärmningshastighet för bränslefordon i miljöer med låg temperatur kan användning av elektrisk uppvärmning för elektriska fordon kraftigt förkorta värmetiden.
Termisk hantering av kraftbatterier
Jämfört med motorns termiska hantering av bränslefordon är de termiska hanteringskraven i elfordonets kraftsystem strängare.
Eftersom det bästa arbetstemperaturområdet för batteriet är mycket litet krävs i allmänhet att mellan 15 och 40 är mellan 15 och 40° C. Emellertid är den omgivningstemperatur som vanligtvis används av fordon -30 ~ 40° C, och körförhållandena för faktiska användare är komplexa. Termisk hanteringskontroll måste effektivt identifiera och bestämma körförhållandena för fordon och tillståndet för batterier och utföra den optimala temperaturkontrollen och sträva efter att uppnå en balans mellan energiförbrukning, fordonsprestanda, batteriprestanda och komfort.
För att lindra ångest i intervallet blir det elektriska batteriets kapacitet större och större och energitätheten blir högre och högre; Samtidigt är det nödvändigt att lösa motsägelsen av för lång laddning av väntetid för användare, och snabb laddning och supersnabb laddning kom till.
När det gäller termisk hantering ger hög ström snabb laddning större värmeproduktion och högre energiförbrukning av batteriet. När batteritemperaturen är för hög under laddningen kan det inte bara orsaka säkerhetsrisker, utan leder också till problem som minskad batterifunktion och accelererad batteritidsförfall. Utformningen avtermisk ledningssystemär ett allvarligt test.
Elhantering av elfordon
Justering av passagerare Cabin Comfort
Fordonets inomhusmiljö påverkar direkt passagerarens komfort. Genom att kombinera med den sensoriska modellen för människokroppen är studien av flödes- och värmeöverföring i hytten ett viktigt sätt att förbättra fordonets komfort och förbättra fordonets prestanda. Från kroppsstrukturdesignen, från luftkonditioneringsutloppet, beaktas fordonets glas som påverkas av solljusstrålning och hela kroppsdesignen, i kombination med luftkonditioneringssystemet, påverkan på passagerares komfort.
När de kör ett fordon bör användare inte bara uppleva den körkänslan som fordonets starka effekt, utan också komforten i kabinmiljön är en viktig del.
Kontroll av kraftbatteriets driftstemperaturjustering
Batteriet vid användningen av processen kommer att stöta på många problem, särskilt i batteritemperaturen, litiumbatteriet i den extremt lågtemperaturmiljödämpningen är allvarlig, i den höga temperaturmiljön är benägen att säkerhetsrisker, användningen av batterier i extrem Fall kommer mycket troligt att orsaka skada på batteriet och därmed minska batteriets prestanda och livslängd.
Det huvudsakliga syftet med termisk hantering är att få batteripaketet alltid att fungera inom det lämpliga temperaturområdet för att upprätthålla batteripaketets bästa arbetsvillkor. Batteriets termiska hanteringssystem inkluderar huvudsakligen tre funktioner: värmeavledning, förvärmning och temperaturutjämning. Värmeavledningen och förvärmningen justeras huvudsakligen för den möjliga påverkan av den yttre miljönstemperaturen på batteriet. Temperaturutjämning används för att minska temperaturskillnaden i batteripaketet och förhindra det snabba förfallet orsakat av överhettning av en viss del av batteriet.
Batteriets termiska hanteringssystem som används i de elektriska fordonen som nu är på marknaden är huvudsakligen uppdelade i två kategorier: luftkylda och vätskekylda.
Principen omluftkylt termisk hanteringssystem är mer som värmeavledningsprincipen för datorn, en kylfläkt är installerad i en del av batteripaketet, och den andra änden har en ventil, som påskyndar flödet av luft mellan batterierna genom fläktens arbete, så som att ta bort värmen som släpps ut av batteriet när det fungerar.
För att uttrycka det otydligt är luftkylning att lägga till en fläkt på sidan av batteripaketet och kyla batteriet genom att blåsa fläkten, men vinden som blåses av fläkten kommer att påverkas av externa faktorer och effektiviteten i luftkylningen kommer att minskas när utetemperaturen är högre. Precis som att blåsa en fan gör dig inte svalare på en varm dag. Fördelen med luftkylning är enkel struktur och låg kostnad.
Flytande kylning tar bort värmen som genereras av batteriet under arbetet genom kylvätskan i kylvätskeledningen inuti batteripaketet för att uppnå effekten av att minska batteritemperaturen. Från den faktiska användningseffekten har vätskemediet en hög värmeöverföringskoefficient, stor värmekapacitet och snabbare kylhastighet, och Xiaopeng G3 använder ett flytande kylsystem med högre kyleffektivitet.
Enkelt uttryckt är principen om vätskekylning att ordna ett vattenrör i batteripaketet. När batteripaketets temperatur är för högt hälls kallt vatten i vattenröret och värmen tas bort av kallt vatten för att svalna. Om batteripaketet är för lågt måste det värmas upp.
När fordonet körs kraftigt eller laddas snabbt genereras en stor mängd värme under laddningen och urladdningen av batteriet. När batteritemperaturen är för hög, slå på kompressorn och kylmedlet med låg temperatur flödar genom kylvätskan i kylröret på batterivärmbytaren. Kylvätskan med låg temperatur flyter in i batteripaketet för att ta bort värmen, så att batteriet kan upprätthålla det bästa temperaturområdet, vilket kraftigt förbättrar batteriets säkerhet och tillförlitlighet under användningen av bilen och förkortar laddningstiden.
På den extremt kalla vintern, på grund av låg temperatur, reduceras aktiviteten hos litiumbatterier, batteriets prestanda reduceras kraftigt och batteriet kan inte vara högkraftutladdning eller snabb laddning. Vid denna tidpunkt, slå på varmvattenberedaren för att värma kylvätskan i batterikretsen, och den höga temperaturkylvätskan värms upp batteriet. Det säkerställer att fordonet också kan ha snabb laddningsförmåga och lång körintervall i miljö med låg temperatur.
Elektrisk drivkraft Elektronisk kontroll och högeffekt elektriska delar Kylningsvärmeavledning
Nya energifordon har uppnått omfattande elektrifieringsfunktioner, och bränslekraftsystemet har ändrats till ett elektriskt kraftsystem. Kraftbatteriet matas ut till370V DC För att tillhandahålla kraft, kylning och uppvärmning för fordonet och leverera kraft till olika elektriska komponenter på bilen. Under körningen av fordonet kommer högeffektiska elektriska komponenter (såsom motorer, DCDC, motorstyrenheter, etc.) att generera mycket värme. Den höga temperaturen på kraftapparater kan orsaka fordonsfel, kraftbegränsning och till och med säkerhetsrisker. Fordonets termiska hantering måste sprida den genererade värmen i tid för att säkerställa att de högeffektiska elektriska komponenterna i fordonet ligger i det säkra arbetstemperaturområdet.
G3 Electric Drive Electronic Control System antar vätskekylningsvärmeavledning för termisk hantering. Kylvätskan i den elektroniska pumpdrivningssystemets rörledning rinner genom motorn och andra uppvärmningsanordningar för att bära bort värmen i de elektriska delarna och flyter sedan genom kylaren vid fordonets främre intaggrill, och den elektroniska fläkten är på väg till Kyl kylvätska med högtemperatur.
Några tankar om den framtida utvecklingen av termisk förvaltningsindustri
Låg energiförbrukning:
För att minska den stora kraftförbrukningen orsakad av luftkonditionering har luftkonditionering av värmepump gradvis fått hög uppmärksamhet. Även om det allmänna värmepumpsystemet (med R134A som kylmedel) har vissa begränsningar i den använda miljön, såsom extremt låg temperatur (under -10° C) Kan inte fungera, kylning i hög temperaturmiljö skiljer sig inte från vanlig luftkonditionering av elektriska fordon. I de flesta delar av Kina kan emellertid vår- och höstsäsongen (omgivningstemperatur) effektivt minska energiförbrukningen för luftkonditionering, och energieffektivitetsförhållandet är 2 till 3 gånger för elektriska värmare.
Låg brus:
Efter det elektriska fordonet har inte ljudkällan till motorn, bruset som genereras genom drift avkompressornOch den front-end elektroniska fläkten när luftkonditioneringsapparaten är på för kylning är lätt att klagas av användare. Effektiva och tysta elektroniska fläktprodukter och stora förskjutningskompressorer hjälper till att minska bruset som orsakas av drift medan man ökar kylkapaciteten
Låg kostnad:
Kyl- och uppvärmningsmetoderna för termisk hanteringssystem använder mestadels vätskekylsystem, och värmebehovet av batterivärme och luftkonditioneringsvärme i låg temperaturmiljö är mycket stor. Den nuvarande lösningen är att öka den elektriska värmaren för att öka värmeproduktionen, vilket ger höga delar kostnader och hög energiförbrukning. Om det finns ett genombrott i batteritekniken för att lösa eller minska de hårda temperaturkraven för batterier, kommer det att ge stor optimering i utformningen och kostnaden för termiska hanteringssystem. Den effektiva användningen av avfallsvärmen som genereras av motorn under fordonets körning hjälper också till att minska energiförbrukningen för det termiska hanteringssystemet. Översatt tillbaka är minskningen av batterikapaciteten, förbättringen av körområdet och minskningen av fordonskostnaden.
Intelligent:
En hög elektrifieringsgrad är utvecklingstrenden för elektriska fordon, och traditionella luftkonditioneringsapparater är endast begränsade till kyl- och värmefunktioner för att utveckla intelligentiserade. Luftkonditionering kan förbättras ytterligare till big data -stöd baserat på användarbilvanor, såsom familjebil, temperaturen på luftkonditioneringen kan anpassas till olika människor efter att de har kommit på bilen. Slå på luftkonditioneringen innan du går ut så att temperaturen i bilen når en bekväm temperatur. Det intelligenta elektriska luftuttaget kan automatiskt justera luftuttagets riktning beroende på antalet personer i bilen, kroppens läge och storlek.
Inlägg: oktober 20-2023