Sprężarka elektryczna w BTMS: „węzeł transportu energii”
Zarządzania Cieplnego Pojazdów
W BTMS podstawową rolą sprężarki elektrycznej jest napędzanie obiegu czynnika chłodniczego, zapewniając w ten sposób systemowi akumulatorów „aktywną” i wydajną kontrolę temperatury. Modernizuje BTMS z podstawowej „izolacji” i „chłodzenia powietrzem/cieczą” do „inteligentnego, precyzyjnego systemu kontroli temperatury”, zdolnego wytrzymać ekstremalne warunki.
I. Podstawowa funkcja: Dlaczego BTMS potrzebuje sprężarki elektrycznej?
Baterie wytwarzają ogromne obciążenia cieplne w dwóch ekstremalnych warunkach, znacznie przekraczając konwencjonalne możliwości rozpraszania ciepła:
* Szybkie ładowanie-prądem stałym o dużej mocy: energia elektryczna jest wprowadzana do akumulatora z niezwykle dużą prędkością, generując dużą ilość ciepła.
* Wyładowanie-o wysokiej intensywności w środowiskach-o wysokiej temperaturze, np. podczas wspinania się pod górę-z pełnym obciążeniem latem lub agresywnej jazdy.
W tej chwili samo „pasywne chłodzenie cieczą” grzejników i wentylatorów jest niewystarczające. Aby zapewnić aktywne i wydajne chłodzenie, należy wprowadzić cykl czynnika chłodniczego, a źródłem zasilania napędzającym ten cykl jest sprężarka elektryczna.
Tymczasem zimą tryb pompy ciepła sprężarki elektrycznej jest najskuteczniejszym sposobem na ogrzanie akumulatora.
II. Zasada działania: jak obsługuje BTMS? Sprężarka elektryczna obsługuje BTMS w dwóch kluczowych trybach:
Tryb 1: Tryb chłodzenia (mocne chłodzenie akumulatora)
Jest to najbardziej klasyczne i kluczowe zastosowanie sprężarki elektrycznej w BTMS.
Sprężanie i wzrost temperatury: Sprężarka elektryczna zasysa czynnik chłodniczy o niskiej-temperaturze i-ciśnieniu i spręża go do gazu o wysokiej-temperaturze i-ciśnieniu.
Kondensacja i wydzielanie ciepła: gaz o wysokiej-temperaturze i-ciśnieniu przepływa przez skraplacz, gdzie jest siłą chłodzony przez wentylator z przodu pojazdu, w wyniku czego skrapla się w średnio-temperaturę i-ciecz pod wysokim ciśnieniem.
Dławienie i chłodzenie: Ciekły czynnik chłodniczy przepływa przez zawór rozprężny, powodując gwałtowny spadek ciśnienia i temperatury, tworząc mieszaninę mgły o niskiej-temperaturze i-ciśnieniu.
Parowanie i absorpcja ciepła (etap kluczowy): czynnik chłodniczy o niskiej-temperaturze dostaje się do agregatu chłodniczego. Agregat chłodniczy to kluczowy wymiennik ciepła, w którym czynnik chłodniczy odparowuje, silnie i szybko pochłaniając dużą ilość ciepła z płynu chłodzącego akumulatora przepływającego po drugiej stronie agregatu chłodniczego.
Przenoszenie ciepła zakończone: Ochłodzony płyn chłodzący akumulator jest następnie pompowany z powrotem do akumulatora za pomocą elektrycznej pompy wodnej w celu schłodzenia akumulatora. Czynnik chłodniczy po pochłonięciu ciepła zamienia się z powrotem w gaz i jest zasysany z powrotem do sprężarki elektrycznej, kończąc cykl.
W prostych słowach: sprężarka elektryczna napędza czynnik chłodniczy, „kradnąc” ciepło z płynu chłodzącego akumulator w agregacie chłodniczym, osiągając wydajność chłodzenia znacznie przewyższającą wydajność chłodzenia powietrzem i zwykłego chłodzenia cieczą.
Tryb drugi: Tryb ogrzewania pompą ciepła (efektywne ogrzewanie akumulatora)
Jest to kluczowa technologia poprawiająca zasięg jazdy zimą.
Przełączanie trybów: kierunek przepływu czynnika chłodniczego jest odwracany za pomocą czterodrogowego zaworu odwracającego.
Odwrócenie ról: W tym trybie parownik wewnętrzny staje się skraplaczem uwalniającym ciepło, podczas gdy skraplacz zewnętrzny staje się parownikiem pochłaniającym ciepło.
Ogrzewanie akumulatora: system może ustalić priorytet przydzielania ciepła do zestawu akumulatorów. Czynnik chłodniczy o wysokiej-temperaturze i-ciśnieniu skrapla się w dedykowanym wymienniku ciepła akumulatora, oddając ciepło do płynu chłodzącego akumulator, skutecznie podgrzewając w ten sposób akumulator.
Zaleta w zakresie efektywności energetycznej: Współczynnik efektywności energetycznej pompy ciepła jest zwykle większy niż 2,5, co oznacza, że na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej można przekazać 2,5 jednostki ciepła, co znacznie przekracza efektywność energetyczną systemów grzewczych PTC, które bezpośrednio korzystają z energii elektrycznej.
