Sejak 2014, industri kenderaan elektrik secara beransur-ansur menjadi panas. Antaranya, pengurusan haba kenderaan kenderaan elektrik telah beransur-ansur menjadi panas. Kerana julat kenderaan elektrik bergantung bukan sahaja pada ketumpatan tenaga bateri, tetapi juga pada teknologi sistem pengurusan haba kenderaan. Sistem pengurusan haba bateri juga mempunyaimengalamimelakukan proses dari awal, dari pengabaian kepada perhatian.
Jadi hari ini, mari kita bercakap tentangpengurusan haba kenderaan elektrik, apa yang mereka uruskan?
Persamaan dan perbezaan antara pengurusan haba kenderaan elektrik dan pengurusan haba kenderaan tradisional
Perkara ini diletakkan di tempat pertama kerana selepas industri automotif memasuki era tenaga baharu, skop, kaedah pelaksanaan dan komponen pengurusan terma telah banyak berubah.
Tidak ada keperluan untuk mengatakan lebih lanjut tentang seni bina pengurusan terma kenderaan bahan api tradisional di sini, dan pembaca profesional telah sangat jelas bahawa pengurusan terma tradisional terutamanya termasuksistem pengurusan haba penyaman udara dan subsistem pengurusan haba bagi rangkaian kuasa.
Seni bina pengurusan haba kenderaan elektrik adalah berdasarkan seni bina pengurusan haba kenderaan bahan api, dan menambah sistem pengurusan haba elektronik motor elektrik dan sistem pengurusan haba bateri, tidak seperti kenderaan bahan api, kenderaan elektrik lebih sensitif terhadap perubahan suhu, suhu adalah kunci. faktor untuk menentukan keselamatan, prestasi dan hayatnya, pengurusan haba adalah cara yang diperlukan untuk mengekalkan julat suhu dan keseragaman yang sesuai. Oleh itu, sistem pengurusan haba bateri amat kritikal, dan pengurusan haba bateri (pelesapan haba/konduksi haba/penebat haba) secara langsung berkaitan dengan keselamatan bateri dan ketekalan kuasa selepas penggunaan jangka panjang.
Jadi, dari segi perincian, terdapat terutamanya perbezaan berikut.
Sumber haba penyaman udara yang berbeza
Sistem penyaman udara trak bahan api tradisional terutamanya terdiri daripada pemampat, pemeluwap, injap pengembangan, penyejat, saluran paip dan lain-lainkomponen.
Apabila menyejukkan, bahan penyejuk (refrigerant) dilakukan oleh pemampat, dan haba di dalam kereta dikeluarkan untuk mengurangkan suhu, yang merupakan prinsip penyejukan. Keranakerja pemampat perlu digerakkan oleh enjin, proses penyejukan akan meningkatkan beban enjin, dan ini adalah sebab mengapa kita mengatakan bahawa penghawa dingin musim panas lebih mahal minyak.
Pada masa ini, hampir semua pemanasan kenderaan bahan api adalah penggunaan haba daripada penyejuk penyejuk enjin - sejumlah besar sisa haba yang dihasilkan oleh enjin boleh digunakan untuk memanaskan penghawa dingin. Bahan penyejuk mengalir melalui penukar haba (juga dikenali sebagai tangki air) dalam sistem udara panas, dan udara yang diangkut oleh blower ditukar haba dengan penyejuk enjin, dan udara dipanaskan dan kemudian dihantar ke dalam kereta.
Walau bagaimanapun, dalam persekitaran yang sejuk, enjin perlu berjalan lama untuk menaikkan suhu air ke suhu yang betul, dan pengguna perlu menahan sejuk untuk masa yang lama di dalam kereta.
Pemanasan kenderaan tenaga baharu terutamanya bergantung pada pemanas elektrik, pemanas elektrik mempunyai pemanas angin dan pemanas air. Prinsip pemanas udara adalah serupa dengan pengering rambut, yang secara langsung memanaskan udara yang beredar melalui helaian pemanas, sekali gus memberikan udara panas kepada kereta. Kelebihan pemanas angin ialah masa pemanasan adalah cepat, nisbah kecekapan tenaga lebih tinggi sedikit, dan suhu pemanasan tinggi. Kelemahannya ialah angin pemanasan sangat kering, yang membawa rasa kekeringan kepada tubuh manusia. Prinsip pemanas air adalah serupa dengan pemanas air elektrik, yang memanaskan penyejuk melalui lembaran pemanas, dan penyejuk suhu tinggi mengalir melalui teras udara panas dan kemudian memanaskan udara beredar untuk mencapai pemanasan dalaman. Masa pemanasan pemanas air sedikit lebih lama daripada pemanas udara, tetapi ia juga lebih cepat daripada kenderaan bahan api, dan paip air mempunyai kehilangan haba dalam persekitaran suhu rendah, dan kecekapan tenaga sedikit lebih rendah. . Xiaopeng G3 menggunakan pemanas air yang disebutkan di atas.
Sama ada pemanasan angin atau pemanasan air, untuk kenderaan elektrik, bateri kuasa diperlukan untuk membekalkan elektrik, dan kebanyakan tenaga elektrik digunakan dalampemanasan penghawa dingin dalam persekitaran suhu rendah. Ini mengakibatkan jarak pemanduan kenderaan elektrik berkurangan dalam persekitaran suhu rendah.
Bandingkaned dengan masalah kelajuan pemanasan perlahan kenderaan bahan api dalam persekitaran suhu rendah, penggunaan pemanasan elektrik untuk kenderaan elektrik boleh memendekkan masa pemanasan.
Pengurusan haba bateri kuasa
Berbanding dengan pengurusan terma enjin kenderaan bahan api, keperluan pengurusan terma sistem kuasa kenderaan elektrik adalah lebih ketat.
Oleh kerana julat suhu kerja terbaik bateri adalah sangat kecil, suhu bateri biasanya diperlukan antara 15 dan 40° C. Walau bagaimanapun, suhu persekitaran yang biasa digunakan oleh kenderaan ialah -30~40° C, dan keadaan pemanduan pengguna sebenar adalah kompleks. Kawalan pengurusan terma perlu mengenal pasti dan menentukan keadaan pemanduan kenderaan dan keadaan bateri secara berkesan, dan menjalankan kawalan suhu optimum, dan berusaha untuk mencapai keseimbangan antara penggunaan tenaga, prestasi kenderaan, prestasi bateri dan keselesaan.
Untuk mengurangkan kebimbangan jarak jauh, kapasiti bateri kenderaan elektrik semakin besar dan lebih besar, dan ketumpatan tenaga semakin tinggi dan lebih tinggi; Pada masa yang sama, adalah perlu untuk menyelesaikan percanggahan masa menunggu pengecasan yang terlalu lama untuk pengguna, dan pengecasan pantas dan pengecasan super cepat wujud.
Dari segi pengurusan haba, pengecasan pantas arus tinggi membawa penjanaan haba yang lebih besar dan penggunaan tenaga bateri yang lebih tinggi. Apabila suhu bateri terlalu tinggi semasa pengecasan, ia bukan sahaja boleh menyebabkan risiko keselamatan, tetapi juga membawa kepada masalah seperti kecekapan bateri berkurangan dan pereputan hayat bateri dipercepatkan. Reka bentuksistem pengurusan habaadalah ujian yang berat.
Pengurusan haba kenderaan elektrik
Pelarasan keselesaan kabin penghuni
Persekitaran terma dalaman kenderaan secara langsung menjejaskan keselesaan penghuni. Menggabungkan dengan model deria badan manusia, kajian aliran dan pemindahan haba dalam teksi adalah cara penting untuk meningkatkan keselesaan kenderaan dan meningkatkan prestasi kenderaan. Daripada reka bentuk struktur badan, dari saluran keluar penghawa dingin, kaca kenderaan yang terjejas oleh sinaran cahaya matahari dan reka bentuk keseluruhan badan, digabungkan dengan sistem penghawa dingin, kesan terhadap keselesaan penghuni dipertimbangkan.
Apabila memandu kenderaan, pengguna bukan sahaja harus mengalami perasaan pemanduan yang dibawa oleh keluaran kuasa kuat kenderaan itu, malah keselesaan persekitaran kabin juga merupakan bahagian yang penting.
Kawalan pelarasan suhu operasi bateri kuasa
Bateri dalam penggunaan proses akan menghadapi banyak masalah, terutamanya dalam suhu bateri, bateri litium dalam persekitaran suhu yang sangat rendah pengecilan kuasa adalah serius, dalam persekitaran suhu tinggi terdedah kepada risiko keselamatan, penggunaan bateri secara melampau kes berkemungkinan besar akan menyebabkan kemudaratan kepada bateri, sekali gus mengurangkan prestasi dan hayat bateri.
Tujuan utama pengurusan haba adalah untuk menjadikan pek bateri sentiasa berfungsi dalam julat suhu yang sesuai untuk mengekalkan keadaan kerja terbaik pek bateri. Sistem pengurusan haba bateri terutamanya merangkumi tiga fungsi: pelesapan haba, pemanasan awal dan penyamaan suhu. Pelesapan haba dan prapemanasan terutamanya dilaraskan untuk kemungkinan kesan suhu persekitaran luaran pada bateri. Penyamaan suhu digunakan untuk mengurangkan perbezaan suhu dalam pek bateri dan mengelakkan pereputan cepat yang disebabkan oleh terlalu panas bahagian tertentu bateri.
Sistem pengurusan haba bateri yang digunakan dalam kenderaan elektrik yang kini berada di pasaran terbahagi terutamanya kepada dua kategori: penyejuk udara dan penyejukan cecair.
Prinsip yangsistem pengurusan haba sejukan udara lebih seperti prinsip pelesapan haba komputer, kipas penyejuk dipasang pada satu bahagian pek bateri, dan hujung yang satu lagi mempunyai bolong, yang mempercepatkan aliran udara antara bateri melalui kerja kipas, supaya untuk menghilangkan haba yang dikeluarkan oleh bateri apabila ia berfungsi.
Secara terang-terangan, penyejukan udara adalah untuk menambah kipas pada sisi pek bateri, dan menyejukkan pek bateri dengan meniup kipas, tetapi angin yang ditiup oleh kipas akan dipengaruhi oleh faktor luaran, dan kecekapan penyejukan udara. akan berkurangan apabila suhu luar lebih tinggi. Sama seperti meniup kipas tidak menjadikan anda lebih sejuk pada hari yang panas. Kelebihan penyejukan udara adalah struktur mudah dan kos rendah.
Penyejukan cecair menghilangkan haba yang dijana oleh bateri semasa bekerja melalui penyejuk dalam saluran paip penyejuk di dalam pek bateri untuk mencapai kesan mengurangkan suhu bateri. Daripada kesan penggunaan sebenar, medium cecair mempunyai pekali pemindahan haba yang tinggi, kapasiti haba yang besar, dan kelajuan penyejukan yang lebih pantas, dan Xiaopeng G3 menggunakan sistem penyejukan cecair dengan kecekapan penyejukan yang lebih tinggi.
Secara ringkas, prinsip penyejukan cecair adalah untuk menyusun paip air dalam pek bateri. Apabila suhu pek bateri terlalu tinggi, air sejuk dituangkan ke dalam paip air, dan haba diambil oleh air sejuk untuk menyejukkan. Jika suhu pek bateri terlalu rendah, ia perlu dipanaskan.
Apabila kenderaan dipandu dengan kuat atau dicas dengan cepat, sejumlah besar haba terhasil semasa mengecas dan menyahcas bateri. Apabila suhu bateri terlalu tinggi, hidupkan pemampat, dan penyejuk suhu rendah mengalir melalui penyejuk dalam paip penyejuk penukar haba bateri. Bahan penyejuk suhu rendah mengalir ke dalam pek bateri untuk menghilangkan haba, supaya bateri dapat mengekalkan julat suhu terbaik, yang sangat meningkatkan keselamatan dan kebolehpercayaan bateri semasa penggunaan kereta dan memendekkan masa pengecasan.
Pada musim sejuk yang sangat sejuk, disebabkan oleh suhu rendah, aktiviti bateri litium berkurangan, prestasi bateri sangat berkurangan, dan bateri tidak boleh menjadi nyahcas kuasa tinggi atau mengecas pantas. Pada masa ini, hidupkan pemanas air untuk memanaskan penyejuk dalam litar bateri, dan penyejuk suhu tinggi memanaskan bateri. Ia memastikan bahawa kenderaan juga boleh mempunyai keupayaan pengecasan pantas dan jarak pemanduan yang panjang dalam persekitaran suhu rendah.
Kawalan elektronik pemacu elektrik dan bahagian elektrik berkuasa tinggi menyejukkan pelesapan haba
Kenderaan tenaga baharu telah mencapai fungsi elektrifikasi yang komprehensif, dan sistem kuasa bahan api telah ditukar kepada sistem kuasa elektrik. Bateri kuasa mengeluarkan sehinggaVoltan DC 370V untuk menyediakan kuasa, penyejukan dan pemanasan untuk kenderaan, dan membekalkan kuasa kepada pelbagai komponen elektrik pada kereta. Semasa memandu kenderaan, komponen elektrik berkuasa tinggi (seperti motor, DCDC, pengawal motor, dll.) akan menghasilkan banyak haba. Suhu tinggi peralatan kuasa boleh menyebabkan kegagalan kenderaan, pengehadan kuasa dan juga bahaya keselamatan. Pengurusan haba kenderaan perlu menghilangkan haba yang dijana dalam masa untuk memastikan komponen elektrik berkuasa tinggi kenderaan berada dalam julat suhu kerja yang selamat.
Sistem kawalan elektronik pemacu elektrik G3 menggunakan pelesapan haba penyejuk cecair untuk pengurusan haba. Bahan penyejuk dalam saluran paip sistem pemacu pam elektronik mengalir melalui motor dan peranti pemanasan lain untuk membawa pergi haba bahagian elektrik, dan kemudian mengalir melalui radiator di gril masuk hadapan kenderaan, dan kipas elektronik dihidupkan ke sejukkan penyejuk suhu tinggi.
Beberapa pemikiran tentang pembangunan masa depan industri pengurusan haba
Penggunaan tenaga yang rendah:
Untuk mengurangkan penggunaan kuasa besar yang disebabkan oleh penghawa dingin, penghawa dingin pam haba telah secara beransur-ansur mendapat perhatian yang tinggi. Walaupun sistem pam haba am (menggunakan R134a sebagai penyejuk) mempunyai batasan tertentu dalam persekitaran yang digunakan, seperti suhu yang sangat rendah (di bawah -10).° C) tidak boleh berfungsi, penyejukan dalam persekitaran suhu tinggi tidak berbeza dengan penghawa dingin kenderaan elektrik biasa. Walau bagaimanapun, di kebanyakan bahagian China, musim bunga dan musim luruh (suhu ambien) boleh mengurangkan penggunaan tenaga penyaman udara dengan berkesan, dan nisbah kecekapan tenaga adalah 2 hingga 3 kali ganda daripada pemanas elektrik.
Bunyi rendah:
Selepas kenderaan elektrik tidak mempunyai sumber bunyi enjin, bunyi yang dihasilkan oleh operasipemampatdan kipas elektronik bahagian hadapan apabila penghawa dingin dihidupkan untuk penyejukan mudah dirungut oleh pengguna. Produk kipas elektronik yang cekap dan senyap serta pemampat anjakan besar membantu mengurangkan bunyi yang disebabkan oleh operasi sambil meningkatkan kapasiti penyejukan
Kos rendah:
Kaedah penyejukan dan pemanasan sistem pengurusan haba kebanyakannya menggunakan sistem penyejukan cecair, dan permintaan haba pemanasan bateri dan pemanasan penghawa dingin dalam persekitaran suhu rendah adalah sangat besar. Penyelesaian semasa adalah untuk meningkatkan pemanas elektrik untuk meningkatkan pengeluaran haba, yang membawa kos bahagian yang tinggi dan penggunaan tenaga yang tinggi. Sekiranya terdapat satu kejayaan dalam teknologi bateri untuk menyelesaikan atau mengurangkan keperluan suhu bateri yang keras, ia akan membawa pengoptimuman yang hebat dalam reka bentuk dan kos sistem pengurusan haba. Penggunaan cekap haba buangan yang dihasilkan oleh motor semasa menjalankan kenderaan juga akan membantu mengurangkan penggunaan tenaga sistem pengurusan haba. Diterjemah kembali ialah pengurangan kapasiti bateri, peningkatan jarak pemanduan dan pengurangan kos kenderaan.
Pintar:
Tahap elektrifikasi yang tinggi ialah trend pembangunan kenderaan elektrik, dan penghawa dingin tradisional hanya terhad kepada fungsi penyejukan dan pemanasan untuk dibangunkan secara pintar. Penyaman udara boleh dipertingkatkan lagi kepada sokongan data besar berdasarkan tabiat kereta pengguna, seperti kereta keluarga, suhu penghawa dingin boleh disesuaikan secara bijak kepada orang yang berbeza selepas mereka menaiki kereta. Hidupkan penghawa dingin sebelum keluar supaya suhu dalam kereta mencapai suhu yang selesa. Salur keluar udara elektrik pintar secara automatik boleh melaraskan arah salur keluar udara mengikut bilangan orang di dalam kereta, kedudukan dan saiz badan.
Masa siaran: 20-Okt-2023