Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống quản lý nhiệt
cho xe điện thuần túy
Nguồn lạnh, nguồn nhiệt và các nguồn năng lượng khác của hệ thống điều hòa không khí trên xe điện thuần túy đều đến từ hệ thống ắc quy. Đối với xe điện thuần túy, điều hòa không khí không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái khi lái xe mà còn ảnh hưởng đến phạm vi lái xe của chúng.
Hệ thống điều hòa không khí của xe điện thuần túy không chỉ phải cung cấp chức năng làm mát/sưởi mà còn phải tính đến mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống, do đó làm tăng độ phức tạp của hệ thống. Do sự thay đổi về loại công suất, máy nén cuộn điện dùng trong điều hòa không khí của xe điện đã cải thiện đáng kể giá trị và hiệu suất thể tích so với máy nén truyền thống. Hiện nay, xe điện chủ yếu sử dụng máy sưởi PTC để sưởi ấm, điều này làm giảm đáng kể phạm vi lái xe vào mùa đông. Trong tương lai, dự kiến hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt với hiệu suất sưởi ấm cao hơn sẽ dần được áp dụng.
Hệ thống quản lý nhiệt của phương tiện sử dụng năng lượng mới cần đáp ứng các yêu cầu về điều hòa không khí trong cabin (làm mát, sưởi ấm, khử sương, v.v.), kiểm soát nhiệt độ bộ pin, tản nhiệt động cơ và bộ điều khiển. Dựa trên các yêu cầu về quản lý năng lượng toàn diện, nhỏ gọn và thiết kế nhẹ, hệ thống quản lý nhiệt ô tô đang dần phát triển theo hướng quản lý nhiệt xe tích hợp.
Nói rộng ra, hệ thống quản lý nhiệt ô tô chủ yếu bao gồm hệ thống làm mát động cơ, hệ thống điều hòa không khí và hệ thống quản lý nhiệt pin. Về mặt chức năng, nó được chia thành hai thành phần chính: hệ thống nhiệt khoang động cơ và hệ thống nhiệt cabin, với ba chu trình chính: chu trình động cơ, chu trình điều hòa không khí và chu trình làm mát khí nạp. Chu trình làm mát động cơ tương đối đơn giản, bao gồm động cơ, bộ tản nhiệt, bộ điều chỉnh nhiệt và bơm nước. Chu trình điều hòa không khí chủ yếu bao gồm bình ngưng, máy nén và van tiết lưu. Chức năng của hệ thống làm mát khí nạp tăng áp là tăng lượng khí nạp của động cơ để cải thiện đặc tính công suất của động cơ. Vấn đề là nhiệt độ của không khí được điều áp bởi bộ tăng áp rất cao; trực tiếp vào động cơ sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của dầu bôi trơn động cơ, đòi hỏi bộ làm mát khí nạp phải hạ nhiệt độ khí nạp.
1) Hệ thống điều hòa không khí: Xe chạy xăng truyền thống sử dụng máy nén-điều khiển bằng động cơ để điều hòa không khí, trong khi các phương tiện sử dụng năng lượng mới chỉ có thể sử dụngmáy nén điện. Ở xe chạy xăng, quá trình điều hòa không khí và làm mát động cơ tương đối độc lập, trong khi ở xe sử dụng năng lượng mới, ba{1}}hệ thống làm mát bằng điện được kết nối chặt chẽ với nhau, thường dùng chung nguồn lạnh với hệ thống làm mát pin. Ở xe chạy xăng, động cơ đóng vai trò là nguồn nhiệt, sử dụng máy bơm nước để dẫn động tuần hoàn nước để sưởi ấm. Hiện nay, hầu hết các phương tiện sử dụng năng lượng mới đều sử dụng hệ thống sưởi bằng điện, nhưng xu hướng trong tương lai là hướng tới các hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng hơn.
(2) Quản lý nhiệt pin:Phạm vi nhiệt độ hoạt động tối ưu cho pin điện là 20–30 độ. Ở nhiệt độ thấp, dung lượng pin thấp hơn và hiệu suất sạc/xả kém; ở nhiệt độ cao, tuổi thọ của pin bị rút ngắn và nhiệt độ quá cao thậm chí có thể dẫn đến các vấn đề về an toàn như cháy nổ. Nhiều tế bào pin được kết nối nối tiếp và song song để tạo thành một bộ pin và nhiệt sinh ra trong quá trình sạc và xả sẽ ảnh hưởng lẫn nhau. Việc duy trì bộ pin nguồn trong phạm vi nhiệt độ hợp lý đòi hỏi một hệ thống quản lý nhiệt pin phức tạp.
(3) Hệ thống điều khiển động cơ và điện tử Quản lý nhiệt: Động cơ và các bộ phận điều khiển điện tử của phương tiện sử dụng năng lượng mới có yêu cầu tản nhiệt cao trong quá trình vận hành và thường yêu cầu làm mát chủ động. Những thành phần này thường chỉ yêu cầu thiết bị làm mát.
