Sự khác biệt về hệ thống quản lý nhiệt giữa phương tiện sử dụng năng lượng mới và phương tiện thông thường
Khi nhu cầu thị trường tiếp tục tăng, các tiêu chuẩn cao hơn đang được đặt ra cho độ tin cậy của sản phẩm. Đối với các phương tiện sử dụng năng lượng mới, ắc quy là thành phần quan trọng nhất; Độ bền và phạm vi lái xe của nó là mối quan tâm hàng đầu của người dùng và quản lý nhiệt là công nghệ quan trọng ảnh hưởng đến cả tuổi thọ pin cũng như phạm vi-thời tiết lạnh. Bài viết này phân tích các công nghệ hệ thống quản lý nhiệt cho ắc quy xe năng lượng mới.
Tổng quan về hệ thống quản lý nhiệt ắc quy điện
Các yêu cầu nghiêm ngặt đặt ra đối với hệ thống quản lý nhiệt pin của xe điện đã thúc đẩy những tiến bộ công nghệ không ngừng trong lĩnh vực này. Một khía cạnh quan trọng của tiến trình này là việc tối ưu hóa cấu trúc tản nhiệt của pin. Hệ thống truyền động của xe điện bao gồm nhiều bộ phận khác nhau-bao gồm cả mô-đun pin và động cơ điện-tạo ra công suất và nhiệt đáng kể. Với kích thước lớn và lượng nhiệt sinh ra đáng kể trong quá trình hoạt động, pin đòi hỏi các biện pháp làm mát và tản nhiệt hiệu quả để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Thực hiện quản lý nhiệt không chỉ kéo dài tuổi thọ của pin điện mà còn giảm thất thoát năng lượng một cách hiệu quả.
Sự khác biệt so với quản lý nhiệt ở xe thông thường
Việc quản lý nhiệt trong các phương tiện thông thường tương đối đơn giản, thiếu các hệ thống điều khiển phức tạp hoặc các bộ phận phức tạp. Mục tiêu chính của nó chỉ đơn giản là duy trì nhiệt độ động cơ trong phạm vi hoạt động tối ưu; Hệ thống sưởi trong cabin dựa vào nhiệt thải do động cơ tạo ra, không cần tiêu thụ thêm điện năng.
Phương tiện sử dụng năng lượng mới (NEV) khác biệt đáng kể so với các phương tiện thông thường về kiến trúc hệ thống. Điều này đòi hỏi những yêu cầu khắt khe hơn về cách bố trí và lắp đặt bộ phận, cũng như tăng không gian trong khoang động cơ-một thách thức kết hợp với đặc điểm đa dạng của các loại NEV khác nhau. Ví dụ, xe điện thuần túy thiếu động cơ để điều khiển tuần hoàn chất làm mát hoặc cung cấp nhiệt thải để làm ấm cabin.
Xe hybrid đưa ra những thách thức riêng của chúng; do các chiến lược điều khiển cụ thể, động cơ có thể không phải lúc nào cũng chạy, nghĩa là động cơ không thể điều khiển tuần hoàn chất làm mát một cách nhất quán hoặc cung cấp nguồn nhiệt-theo thời gian thực cho cabin. Do đó, hệ thống quản lý nhiệt NEV kết hợp độc lậpmáy bơm nước điệnđể thúc đẩy tuần hoàn chất làm mát. Việc sưởi ấm cabin thường được thực hiện thông qua hệ thống sưởi bằng điện: một thiết bị chuyên dụngPTCBộ sưởi (Hệ số nhiệt độ dương) làm ấm chất làm mát, sau đó chất làm mát này sẽ tuần hoàn đến lõi bộ sưởi của xe để cung cấp độ ấm-phương pháp phổ biến hiện nay. Một cách tiếp cận khác bao gồm làm nóng trực tiếp không khí đi qua thiết bị bay hơi và thổi vào cabin bằng quạt; tuy nhiên, phương pháp này hiếm khi được sử dụng do lo ngại về an toàn bên trong xe.
Nước-Chế độ vận hành của thiết bị làm mát
Hệ thống quản lý nhiệt pin (TMS) có hai chế độ vận hành-làm mát và tự-lưu thông-để giải quyết các yêu cầu quản lý nhiệt pin khác nhau.
Chế độ làm mát: Chế độ này sử dụng nguyên lý làm lạnh nén hơi-để làm mát chất làm lạnh. Sau khi được kết nối với mạch chất làm mát, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm sẽ tạo điều kiện làm mát chất làm mát, trong khi bơm nước điều khiển chất làm mát để làm mát pin, quản lý hiệu quả các vấn đề như nhiệt độ môi trường cao hoặc nhiệt độ tăng quá mức do sạc và xả.
Chế độ tự lưu thông-: Máy nén vẫn không hoạt động; chỉ có máy bơm nước điều khiển sự tuần hoàn chất làm mát để làm mát pin trong thời gian tải nhiệt thấp.
Chiến lược điều khiển: Bộ điều khiển kết nối với Hệ thống quản lý pin (BMS) thông qua giao tiếp CAN để nhận và giải thích các tin nhắn BMS. Dựa trên các tham số được phân tích cú pháp và các chiến lược điều khiển-tích hợp sẵn, bộ điều khiển quản lý máy nén và điều chỉnh tốc độ của quạt và máy bơm nước thông qua giao tiếp PLC để tự động điều chỉnh công suất đầu ra. Đồng thời, nó truyền dữ liệu trạng thái bộ điều khiển trở lại BMS để đảm bảo đáp ứng nhu cầu quản lý nhiệt của pin.
Quy trình kiểm soát
Từ sự tuần hoàn chất làm mát được điều khiển bởi máy bơm nước điện và khả năng làm lạnh bằng nén hơi-thông qua máy nén cho đến việc điều chỉnh-thời gian thực của tốc độ quạt và máy bơm bằng bộ điều khiển TMS-được hỗ trợ bởi giao tiếp CAN với quản lý nhiệt pin BMS-trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới đang phát triển từ điều khiển nhiệt độ đơn giản sang khả năng phối hợp thông minh,-nhiều chế độ. Do đó, máy nén, van, bộ trao đổi nhiệt và thuật toán điều khiển tích hợp đã trở thành những yếu tố quan trọng quyết định tuổi thọ của pin và phạm vi lái xe ở nhiệt độ thấp.
