Giải pháp kỹ thuật điển hình cho quản lý nhiệt
phương tiện năng lượng mới
Chức năng chính của quản lý nhiệt ô tô là cung cấp môi trường nhiệt độ phù hợp cho hành khách trong buồng lái và cho phép các bộ phận khác nhau của xe hoạt động trong phạm vi nhiệt độ phù hợp. Quản lý nhiệt ô tô theo nghĩa rộng bao gồm việc quản lý hệ thống điều hòa không khí và các thiết bị sưởi ấm khác trên ô tô, trong khi quản lý nhiệt theo nghĩa hẹp chỉ đề cập đến những thiết bị sau.
Hệ thống quản lý nhiệt của phương tiện sử dụng năng lượng mới phức tạp hơn hệ thống quản lý nhiệt của phương tiện truyền thống. Hệ thống quản lý nhiệt ô tô truyền thống chủ yếu bao gồm hai phần: hệ thống làm mát động cơ và hệ thống điều hòa không khí ô tô. Xe năng lượng mới không chỉ bao gồm hệ thống điều hòa không khí ô tô truyền thống (xe plug-in hybrid còn bao gồm hệ thống làm mát động cơ) mà còn bổ sung thêm các yêu cầu làm mát mới cho pin, động cơ, v.v.
Về yêu cầu quản lý nhiệt, hệ thống quản lý nhiệt xe năng lượng mới chủ yếu bao gồm môi trường bộ pin, thiết bị điện tử công suất, làm mát động cơ, điều hòa không khí ô tô, v.v. Quan trọng nhất là hệ thống điều hòa không khí và hệ thống quản lý nhiệt pin.
So với các phương tiện sử dụng nhiên liệu truyền thống chú ý nhiều hơn đến việc quản lý nhiệt của động cơ, hệ thống quản lý nhiệt của phương tiện sử dụng năng lượng mới cần xem xét mối quan hệ giữa nhiệt, hệ thống truyền động và phương tiện từ góc độ tích hợp hệ thống và tổng thể, đồng thời sử dụng các phương tiện toàn diện để kiểm soát và tối ưu hóa quá trình truyền nhiệt. hệ thống.
Hệ thống điều hòa không khí của xe chạy nhiên liệu truyền thống chủ yếu bao gồm hai phần. Hệ thống làm lạnh sử dụng phương pháp làm lạnh nén hơi do động cơ cung cấp và hệ thống sưởi chủ yếu đưa nhiệt của chất làm mát vào xe. Khi làm mát xe điện thuần túy vào mùa hè, máy nén điều hòa được dẫn động bởi một động cơ điện. Tuy nhiên, động cơ không thải nhiệt vào mùa đông nên cần có các phương pháp khác để giải quyết vấn đề sưởi ấm. Do nguồn năng lượng của xe điện thuần túy khác với nguồn năng lượng của xe chạy nhiên liệu truyền thống nên chủ yếu có các giải pháp sau cho hệ thống điều hòa không khí của xe điện thuần túy.
1) Làm lạnh nén hơi + Hệ thống sưởi điện PTC
Khi ô tô để tủ lạnh vào mùa hè, động cơ điện sẽ dẫn động máy nén điều hòa chạy. Nguyên lý làm lạnh cũng giống như nguyên lý của xe chạy nhiên liệu và mục đích làm lạnh cũng có thể đạt được. Khi sưởi ấm vào mùa đông, PTC được làm nóng bằng cách tiêu thụ năng lượng pin. Phương pháp sưởi ấm này hiện đang là phương pháp được sử dụng phổ biến trên xe điện.
Máy sưởi PTC được chia thành hai loại, một loại là làm nóng bằng cách làm nóng chất lỏng và loại kia là làm nóng bằng cách làm nóng không khí. Hệ thống làm lạnh nén hơi + sưởi điện PTC có độ tin cậy cao, có thể đáp ứng nhu cầu kiểm soát nhiệt độ của các thành viên trong xe. Tuy nhiên, nó có hiệu suất nhiệt thấp, sử dụng năng lượng thấp và chi phí cao. Nghiên cứu cho thấy quãng đường đi được của các xe được trang bị hệ thống này sẽ giảm đi khoảng 1/3.
2) Tận dụng hệ thống gia nhiệt thải
Trong quá trình vận hành, xe điện thuần túy sử dụng nhiệt lượng sinh ra từ các bộ phận như bộ biến tần, động cơ, ắc quy để làm nóng bên trong xe. Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ tạo ra ở chế độ này là khoảng 50 độ, về cơ bản có thể đáp ứng nhu cầu lái xe trong điều kiện sưởi ấm bình thường, nhưng khó cung cấp đủ nhiệt cho xe ở nhiệt độ thấp hơn. Vì vậy giải pháp này chỉ có thể được sử dụng làm hệ thống sưởi phụ trợ.
3) Hệ thống làm lạnh bán dẫn, sưởi ấm bằng âm thanh và điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí sưởi ấm/làm lạnh bán dẫn sử dụng các mối nối PN bao gồm các vật liệu bán dẫn đặc biệt để tạo thành cặp cặp nhiệt điện và tạo ra hiệu ứng Peltier. Hệ thống này không yêu cầu bất kỳ chất làm lạnh nào, không có nguồn ô nhiễm, không rung và không có tiếng ồn. Nó có thể vừa mát vừa sưởi ấm. Thật dễ dàng để nhận ra điều khiển từ xa, điều khiển chương trình và điều khiển máy tính. Thời gian gia nhiệt nhanh và có thể đạt được sự thay đổi nhiệt độ từ 90 đến 130 độ. Hiện nay, vật liệu nhiệt điện có hệ số công đức thấp và hiệu suất làm lạnh của chúng không lý tưởng. Hơn nữa, đầu ra của nhiệt điện bị hạn chế bởi đầu ra của các phần tử cấu thành nên phần tử nhiệt điện, không đáp ứng được yêu cầu về điều hòa không khí tiết kiệm năng lượng và hiệu quả của xe điện.
4) Hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt
Hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt sử dụng động cơ điện làm nguồn điện để dẫn động máy nén điều hòa hoạt động. Nó sử dụng các đặc tính thuận nghịch của chu trình làm lạnh để tích hợp làm lạnh và sưởi ấm. Nó có ưu điểm là cấu trúc nhỏ gọn, hiệu quả cao và bảo vệ môi trường. Nó đã trở thành một chuyên gia trong và ngoài nước về hệ thống điều hòa không khí xe điện. Nghiên cứu các điểm nóng.
