Seit 2014 ist die Elektrofahrzeugindustrie nach und nach heiß geworden. Unter ihnen ist das thermische Management von Elektrofahrzeugen des Fahrzeugs allmählich heiß geworden. Da der Bereich der Elektrofahrzeuge nicht nur von der Energiedichte der Batterie, sondern auch von der thermischen Managementsystemtechnologie des Fahrzeugs abhängt. Das Thermal -Management -System der Batterie hat auchVersuchNed einen Prozess von Grund auf neu, von der Vernachlässigung bis zur Aufmerksamkeit.
Lassen Sie uns heute über die sprechenWärmemanagement von Elektrofahrzeugen, was verwalten sie?
Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen dem thermischen Management des Elektrofahrzeugs und dem traditionellen thermischen Management des Fahrzeugs
Dieser Punkt wird in erster Linie gestellt, da sich der Umfang, die Implementierungsmethoden und die Komponenten des thermischen Managements nach dem Eintritt der Automobilindustrie in die neue Energiezeit eingetreten sind.
Hier ist nicht mehr über die thermische Managementarchitektur herkömmlicher Kraftstofffahrzeuge zu sagen, und professionelle Leser waren sehr deutlich, dass das traditionelle thermische Management hauptsächlich die enthältKlimaanlagen-Thermalmanagementsystem und das thermische Management -Subsystem des Antriebsstrangs.
Die thermische Managementarchitektur von Elektrofahrzeugen basiert auf der thermischen Managementarchitektur von Kraftstofffahrzeugen und fügt das elektrische motor elektronische thermische Managementsystem und Batterie -Wärmemanagementsystem hinzu, im Gegensatz zu Kraftstofffahrzeugen sind Elektrofahrzeuge empfindlicher gegenüber Temperaturänderungen, Temperatur ist ein Schlüssel Faktor, um die Sicherheit, Leistung und Lebensdauer zu bestimmen, ist das thermische Management ein notwendiges Mittel, um den geeigneten Temperaturbereich und die entsprechende Gleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten. Daher ist das thermische Managementsystem der Batterie besonders kritisch, und das thermische Management der Batterie (Wärmeableitung/Wärmeleitung/Wärmeisolierung) steht in direktem Zusammenhang mit der Sicherheit der Batterie und der Konsistenz der Leistung nach langfristiger Verwendung.
In Bezug auf Details gibt es also hauptsächlich die folgenden Unterschiede.
Verschiedene Wärmequellen der Klimaanlage
Das Klimaanlagensystem des herkömmlichen Kraftstoffwagens besteht hauptsächlich aus Kompressor, Kondensator, Expansionsventil, Verdampfer, Pipeline und anderenKomponenten.
Beim Abkühlen wird das Kältemittel (Kältemittel) vom Kompressor durchgeführt, und die Wärme im Auto wird entfernt, um die Temperatur zu verringern, was das Prinzip der Kühlung ist. WeilDer Kompressorarbeit Der Motor muss angetrieben werden, der Kühlprozess erhöht die Last des Motors, und dies ist der Grund, warum wir sagen, dass die Sommerklimaanlage mehr Öl kostet.
Gegenwärtig ist fast die gesamte Heizung des Kraftstofffahrzeugs die Verwendung von Wärme aus dem Kühlmittel des Motorkühlmittels - eine große Menge an Abwärme, die vom Motor erzeugt wird, kann zur Erwärmung der Klimaanlage verwendet werden. Das Kühlmittel fließt durch den Wärmetauscher (auch als Wassertank bezeichnet) im warmen Luftsystem, und die von der Gebläse transportierte Luft wird mit dem Motorkühlmittel wärmebetauscht und die Luft wird erhitzt und dann in das Auto geschickt.
In der kalten Umgebung muss der Motor jedoch lange laufen, um die Wassertemperatur auf die richtige Temperatur zu erhöhen, und der Benutzer muss die Kälte für eine lange Zeit im Auto ertragen.
Die Erwärmung neuer Energiefahrzeuge basiert hauptsächlich auf elektrischen Heizungen, elektrische Heizungen haben Windheizungen und Warmwasserbereiter. Das Prinzip der Luftheizung ähnelt dem des Haartrockners, der die zirkulierende Luft direkt durch das Heizblatt erhitzt und so dem Auto heiße Luft liefert. Der Vorteil der Windheizung ist, dass die Heizzeit schnell ist, das Energieeffizienzverhältnis etwas höher ist und die Heiztemperatur hoch ist. Der Nachteil ist, dass der Heizungswind besonders trocken ist, was dem menschlichen Körper ein Gefühl der Trockenheit verleiht. Das Prinzip des Warmwasserbereiters ähnelt dem des elektrischen Warmwasserbereiters, der das Kühlmittel durch das Heizblatt erhitzt, und der Hochtemperaturkühlmittel fließt durch den warmen Luftkern und erhitzt dann die zirkulierende Luft, um die Innenheizung zu erzielen. Die Heizzeit des Warmwasserbereiters ist etwas länger als die des Luftheizers, aber auch viel schneller als die des Kraftstofffahrzeugs, und das Wasserrohr hat einen Wärmeverlust in der Umgebung mit niedriger Temperatur, und die Energieeffizienz ist geringfügig niedriger . Der Xiaopeng G3 verwendet den oben genannten Warmwasserbereiter.
Egal, ob es sich um Windheizung oder Wasserheizung handelt, für Elektrofahrzeuge werden Strombatterien benötigt, um Strom bereitzustellen, und der größte Teil des Stroms wird in verbrauchtKlimaanlagenheizung In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen. Dies führt zu einem verringerten Antriebsbereich von Elektrofahrzeugen in Niedertemperaturumgebungen.
Vergleiched mit Das Problem der langsamen Heizgeschwindigkeit von Kraftstofffahrzeugen in niedrigen Temperaturumgebungen kann die Verwendung von Elektroheizungen für Elektrofahrzeuge die Heizzeit erheblich verkürzen.
Wärmemanagement von Strombatterien
Im Vergleich zum thermischen Motormanagement von Kraftstofffahrzeugen sind die thermischen Bewirtschaftungsanforderungen des Elektrofahrzeugstromsystems strenger.
Da der beste Arbeitstemperaturbereich der Batterie sehr gering ist, muss die Batterietemperatur im Allgemeinen zwischen 15 und 40 liegen° C. Die Umgebungstemperatur beträgt jedoch, die von Fahrzeugen üblich verwendet wird° C und die Fahrbedingungen der tatsächlichen Benutzer sind komplex. Die thermische Managementkontrolle muss die Fahrverhältnisse von Fahrzeugen und den Batterienzustand effektiv identifizieren und bestimmen und die optimale Temperaturregelung durchführen und sich bemühen, einen Gleichgewicht zwischen Energieverbrauch, Fahrzeugleistung, Batterieleistung und Komfort zu erreichen.
Um die Angst vor der Reichweite zu lindern, wird die Batteriekapazität der Elektrofahrzeuge immer größer und die Energiedichte wird immer höher. Gleichzeitig ist es notwendig, den Widerspruch einer zu langen Wartezeit für Benutzer zu lösen, und schnelles Lade- und superschnelles Gebühren entstanden.
In Bezug auf das thermische Management bringt ein hohes Strom schneller Ladevorgänge eine größere Wärmeerzeugung und einen höheren Energieverbrauch der Batterie. Sobald die Batterietemperatur während des Ladens zu hoch ist, kann sie nicht nur Sicherheitsrisiken verursachen, sondern auch zu Problemen wie einer verringerten Batterieffizienz und einer beschleunigten Verfall des Akkus. Das Design vonThermal -Management -Systemist ein schwerer Test.
Wärmemanagement von Elektrofahrzeugen
Anpassung der Komfortkomfortkabine
Die thermische Umgebung des Fahrzeugs in Innenräumen wirkt sich direkt auf den Komfort des Insassen aus. Kombiniert mit dem sensorischen Modell des menschlichen Körpers ist die Untersuchung des Flusses und des Wärmeübergangs in der Kabine ein wichtiges Mittel, um den Fahrzeugkomfort zu verbessern und die Fahrzeugleistung zu verbessern. Aus der Klimaanlage aus der Klimaanlage, das von Sonneneinstrahlungstrahlung und dem gesamten Körperdesign in Kombination mit dem Klimaanlagensystem aus dem Einfluss auf den Komfort des Insassenstrukturs und des gesamten Körperdesigns betroffen ist.
Bei der Fahrt mit einem Fahrzeug sollten Benutzer nicht nur das Fahrgefühl erleben, das durch die starke Leistung des Fahrzeugs gebracht wird, sondern auch den Komfort der Kabinenumgebung ist ein wichtiger Teil.
Stromanpassungsregelung der Batteriesteuerungstemperatur
Die Batterie bei der Verwendung des Prozesses wird auf viele Probleme stoßen, insbesondere bei der Batterietemperatur, Lithiumbatterie in der Umgebung mit extrem niedriger Temperatur ist schwerwiegend, in der Umgebung mit hoher Temperatur ist anfällig für Sicherheitsrisiken, die Verwendung von Batterien in Extreme Fälle verursachen sehr wahrscheinlich den Akku, wodurch die Leistung und die Lebensdauer der Batterie verringert werden.
Der Hauptzweck des thermischen Managements besteht darin, dass der Akku immer innerhalb des entsprechenden Temperaturbereichs funktioniert, um den besten Betriebszustand des Akkus aufrechtzuerhalten. Das thermische Managementsystem der Batterie umfasst hauptsächlich drei Funktionen: Wärmeableitungen, Vorheizen und Temperaturausgleich. Wärmeabteilung und Vorheizen werden hauptsächlich für die möglichen Auswirkungen der externen Umgebungstemperatur auf die Batterie eingestellt. Die Ausgleich von Temperaturen wird verwendet, um die Temperaturdifferenz innerhalb des Akkus zu verringern und den schnellen Zerfall durch Überhitzung eines bestimmten Teils der Batterie zu verhindern.
Die in den Elektrofahrzeugen jetzt auf dem Markt verwendeten Batterie-thermischen Managementsysteme sind hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: luftgekühlt und flüssiggekühlt.
Das Prinzip derluftgekühltes Thermalmanagementsystem ist eher dem Prinzip der Wärmedissipation des Computers, ein Kühlventilator wird in einem Abschnitt des Akkus installiert, und das andere Ende hat eine Entlüftung, die den Luftstrom zwischen den Batterien durch die Arbeit des Lüfters beschleunigt, so wie Nehmen Sie die von der Batterie ausgestrahlte Wärme weg, wenn sie funktioniert.
Um es unverblümt auszudrücken, ist die Luftkühlung einen Lüfter auf der Seite des Akkus hinzufügen und den Akku abkühlen, indem der Lüfter geblasen wird. Der vom Lüfter gewachsene Wind wird jedoch von externen Faktoren und der Effizienz der Luftkühlung beeinflusst. wird reduziert, wenn die Außentemperatur höher ist. Genau wie ein Lüfter macht dich an einem heißen Tag nicht cooler. Der Vorteil der Luftkühlung ist eine einfache Struktur und niedrige Kosten.
Die Flüssigkühlung nimmt die von der Batterie erzeugte Wärme durch, während des Kühlmittels in der Kühlmittelrohrlinie innerhalb des Akkus die Batteriepackung durchläuft, um die Verringerung der Batterietemperatur zu erzielen. Aus dem tatsächlichen Einsatzeffekt hat das flüssige Medium einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten, eine große Wärmekapazität und eine schnellere Kühlgeschwindigkeit, und Xiaopeng G3 verwendet ein Flüssigkühlsystem mit höherer Kühlungseffizienz.
In einfachen Worten besteht das Prinzip der Flüssigkühlung darin, ein Wasserrohr in den Akku anzuordnen. Wenn die Temperatur des Akkus zu hoch ist, wird kaltes Wasser in das Wasserrohr gegossen und die Wärme durch kaltes Wasser zum Abkühlen weggenommen. Wenn die Batteriepacktemperatur zu niedrig ist, muss sie erhitzt werden.
Wenn das Fahrzeug kräftig gefahren oder schnell aufgeladen wird, wird während des Ladens und Abladung der Batterie eine große Menge Wärme erzeugt. Wenn die Batteriestemperatur zu hoch ist, schalten Sie den Kompressor ein und das Kältemittel mit niedriger Temperatur fließt durch das Kühlmittel im Kühlrohr des Batteriewärmetauschers. Das Kühlmittel mit niedrigem Temperatur fließt in den Akku, um die Wärme wegzunehmen, sodass die Batterie den besten Temperaturbereich aufrechterhalten kann, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie während der Verwendung des Autos erheblich verbessert und die Ladezeit verkürzt.
Im extrem kalten Winter ist die Aktivität von Lithiumbatterien aufgrund von niedriger Temperatur, die Batterieleistung erheblich reduziert und die Batterie kann keine Hochleistungsentladung oder eine schnelle Aufladung sein. Zu diesem Zeitpunkt schalten Sie den Warmwasserbereiter ein, um das Kühlmittel im Batteriekreis zu erwärmen, und das Kühlmittel mit hohem Temperatur erhitzt die Batterie. Es stellt sicher, dass das Fahrzeug auch eine schnelle Ladefähigkeit und einen langen Antriebsbereich in der Umgebung mit niedriger Temperatur haben kann.
Elektrischer Antrieb elektronischer Steuerelement und Hochleistungs -Kühlheizungsableitungen mit hoher Leistung
Neue Energiefahrzeuge haben umfassende Elektrifizierungsfunktionen erreicht, und das Kraftstoffstromsystem wurde in ein elektrisches Stromversorgungssystem geändert. Die Leistungsbatterie gibt bis zu370 V DC -Spannung Strom, Kühlung und Heizung für das Fahrzeug bereitzustellen und mit Strom für verschiedene elektrische Bestandteile des Autos Strom zu versorgen. Während des Fahrens des Fahrzeugs erzeugen elektrische Hochleistungskomponenten (wie Motoren, DCDC, Motorsteuerungen usw.) viel Wärme. Die hohe Temperatur der Stromversorgungsgeräte kann Fahrzeugversagen, Leistungsbeschränkungen und sogar Sicherheitsrisiken verursachen. Das Fahrzeug-Wärmemanagement muss die erzeugte Wärme rechtzeitig auflösen, um sicherzustellen, dass sich die elektrischen Komponenten des Fahrzeugs im sicheren Arbeitstemperaturbereich befinden.
Das elektrische Steuerungssystem von G3 Electric Antrieb nimmt für die thermische Bewirtschaftung die Flüssigkühlwärmeableitung an. Das Kühlmittel im elektronischen Pumpantriebssystem fließt durch den Motor und andere Heizgeräte, um die Wärme der elektrischen Teile abzurufen, und dann durch den Kühler am vorderen Einlassgrill des Fahrzeugs, und der elektronische Lüfter wird eingeschaltet Kühlen Sie das Hochtemperaturkühlmittel.
Einige Gedanken zur zukünftigen Entwicklung der thermischen Managementindustrie
Niedriger Energieverbrauch:
Um den durch Klimaanlage verursachten großen Stromverbrauch zu verringern, hat die Klimaanlage der Wärmepumpe allmählich hohe Aufmerksamkeit erhalten. Obwohl das allgemeine Wärmepumpensystem (unter Verwendung von R134A als Kältemittel) bestimmte Einschränkungen in der verwendeten Umgebung aufweist, z. B. extrem niedrige Temperatur (unter -10° C) kann nicht funktionieren, Kühlung in der Hochtemperaturumgebung unterscheidet sich nicht von der normalen Klimaanlage für Elektrofahrzeuge. In den meisten Teilen Chinas können die Frühjahrs- und Herbstsaison (Umgebungstemperatur) jedoch den Energieverbrauch der Klimaanlage effektiv verringern, und das Verhältnis der Energieeffizienz beträgt das 2- bis 3 -fache der Elektroheizungen.
Niedriges Geräusch:
Nachdem das Elektrofahrzeug nicht über die Rauschquelle des Motors verfügt, wird das durch den Betrieb des Betriebs erzeugte Geräuscheder Kompressorund der Front-End-elektronische Lüfter, wenn die Klimaanlage für die Kühlung eingeschaltet wird, kann von den Benutzern leicht zu beklagen werden. Effiziente und ruhige elektronische Lüfterprodukte und große Verschiebungskompressoren helfen, das durch den Betrieb verursachte Rauschen zu verringern und gleichzeitig die Kühlkapazität zu erhöhen
Niedrige Kosten:
Die Kühl- und Heizmethoden des thermischen Bewirtschaftungssystems verwenden hauptsächlich das Flüssigkühlsystem, und der Wärmebedarf von Batterieerwärmung und Klimaanlagen in der Umgebung mit niedriger Temperatur ist sehr groß. Die derzeitige Lösung besteht darin, die elektrische Heizung zu erhöhen, um die Wärmeerzeugung zu erhöhen, die hohe Teile und einen hohen Energieverbrauch mit sich bringt. Wenn die Batterie -Technologie einen Durchbruch gibt, um die strengen Temperaturanforderungen von Batterien zu lösen oder zu verringern, führt dies zu einer großen Optimierung des Designs und der Kosten für thermische Managementsysteme. Die effiziente Nutzung der vom Motor während des Fahrzeuglaufs erzeugten Abwärme wird auch dazu beitragen, den Energieverbrauch des thermischen Bewirtschaftungssystems zu verringern. Übersetzt ist die Reduzierung der Batteriekapazität, die Verbesserung der Antriebsspanne und die Reduzierung der Fahrzeugkosten.
Intelligent:
Ein hohes Maß an Elektrifizierung ist der Entwicklungstrend von Elektrofahrzeugen, und herkömmliche Klimaanlagen beschränken sich nur auf Kühl- und Heizfunktionen, um intelligente Entwicklung zu entwickeln. Die Klimaanlage kann auf der Grundlage von Nutzerautogewohnheiten wie dem Familienauto weiter auf Big -Data -Unterstützung verbessert werden. Schalten Sie die Klimaanlage ein, bevor die Temperatur im Auto eine bequeme Temperatur erreicht. Der intelligente elektrische Luftauslass kann die Richtung des Luftauslasss automatisch entsprechend der Anzahl der Personen im Auto, der Position und der Größe des Körpers einstellen.
Postzeit: Oktober-2023