Trzy etapy pojazdu nowej energii
Rozwój systemu zarządzania ciepłem
Etap 1
System zarządzania temperaturą pierwszej-generacji: akumulator-chłodzony powietrzem lub-cieczą, ogrzewanie PTC i elektronicznie sterowane chłodzenie cieczą silnika, wszystkie działające niezależnie.
Na wczesnych etapach rozwoju nowych pojazdów energetycznych skupiono się przede wszystkim na wymianie silnika w pojazdach benzynowych na akumulatory i silniki. Podczas normalnej jazdy układ akumulatorów wytwarza ciepło, a jego efektywna temperatura pracy wynosi 15-35 stopni. Chłodzenie powietrzem było powszechnie stosowane we wczesnych nowych pojazdach energetycznych ze względu na prostą konstrukcję, niski koszt i łatwość konserwacji.
W miarę wzrostu mocy silnika i ładowania chłodzenie powietrzem nie było już w stanie spełniać wymagań dotyczących zarządzania temperaturą akumulatora, co doprowadziło do stopniowego przejścia na chłodzenie cieczą. Zimą, ze względu na niższe temperatury otoczenia, do podgrzania płynu chłodzącego zastosowano ogrzewanie PTC, które następnie przekazywało ciepło do układu akumulatora. Kontynuowano chłodzenie kabiny pasażerskiej przy użyciu systemu-z epoki pojazdów benzynowych: mechaniczne sprężarki klimatyzacji zastąpiono sprężarkami elektrycznymi; ogrzewanie osiągano zazwyczaj przy użyciu ogrzewania PTC. Ogólnymi zaletami tego rozwiązania były prostota, niski koszt i niewielka złożoność konstrukcyjna; wadami było wysokie zużycie energii i krótki zasięg jazdy w zimie.
Etap 2
System zarządzania temperaturą drugiej-generacji: chłodzenie cieczą akumulatora, ogrzewanie PTC i chłodzenie cieczą silnika/elektroniki sterującej. System ten wykorzystuje ciepło odpadowe z silnika/elektronicznego układu sterowania do ogrzewania układu akumulatorów, uzyskując recykling termiczny.
System ten, oparty na pierwszej generacji, łączy obwody sterowania silnikiem/elektronicznym i zarządzania temperaturą akumulatora szeregowo i równolegle, w pełni wykorzystując ciepło odpadowe z silnika/elektronicznego układu sterowania do ogrzewania układu akumulatora. Zmniejsza to zużycie PTC w zimie, poprawia ogólną efektywność zarządzania ciepłem pojazdów elektrycznych i zwiększa ich zasięg.
Na przykład XPeng P7 wykorzystuje-zawór czterodrogowy do połączenia obwodu chłodzenia silnika/elektronicznego sterowania i obwodu chłodzenia zespołu akumulatora. Gdy akumulator nie wymaga ogrzewania, ciepło z obwodu sterowania silnikiem/elektronicznym jest rozpraszane przez zespół chłodnicy silnika-modułu przedniego. Gdy potrzebne jest ogrzewanie, płyn chłodzący odprowadza ciepło z silnika/elektronicznego układu sterowania i przepływa przez obwód chłodzenia akumulatora. Jeśli ciepło jest niewystarczające, PTC zapewnia ogrzewanie dodatkowe w celu oszczędzania energii.
System zarządzania ciepłem drugiej-generacji w dalszym ciągu wykorzystuje PTC do zaspokajania potrzeb ogrzewania kabiny i akumulatora. Ogrzewanie kabiny zazwyczaj odbywa się za pomocą ogrzewacza PTC-wentylatorowego.
TheGrzałka PTCpodgrzewa otaczające powietrze, a następnie układ dmuchawy wdmuchuje powietrze do kabiny, aby uzyskać funkcję ogrzewania. Alternatywnie do podgrzewania płynu chłodzącego, który następnie przepływa przez rdzeń nagrzewnicy, aby zapewnić ogrzewanie kabiny, można zastosować wodną-nagrzewnicę PTC. Potrzeby grzewcze systemu akumulatorowego są zaspokajane głównie poprzez zastosowanie wodnej-grzałki PTC do podgrzewania płynu chłodzącego, a tym samym pakietu akumulatorów.
Jednak grzejniki PTC mają zazwyczaj moc wyjściową 1–6 kW, co zwiększa zużycie energii o dodatkowe 4–6 kWh na 100 km. Przykładowo, przy czasie jazdy na pełnym naładowaniu wynoszącym 4-5 godzin, ogrzewanie PTC może zmniejszyć zasięg nowego pojazdu energetycznego o 100-150km, dlatego też zasięg zmniejsza się, gdy nagrzewnica jest włączona zimą.
Etap 3
System zarządzania ciepłem trzeciej generacji: Na tym etapie dodaje się system pompy ciepła, co daje w efekcie bardziej wydajny i złożony całościowosystem zarządzania ciepłem. Systemy na bazie czynnika chłodniczego i wody-są zintegrowane, co reprezentuje trend w kierunku większej integracji, czego przykładem jest Tesla Model Y.
Po stronie czynnika chłodniczego dodano skraplacz wewnętrzny i zawór trójdrogowy-czynnika chłodniczego, aby spełnić wymagania grzewcze pompy ciepła, zastępując oryginalny wysokociśnieniowy podgrzewacz PTC-. Dwie dodatkowe nisko-ciśnieniowe podgrzewacze PTC zapewniają przede wszystkim funkcje odszraniania, odmgławiania i ogrzewania pomocniczego. Ogólnie rzecz biorąc, zastąpienie istniejącego systemu pompą ciepła pozwoli zaoszczędzić 2-3 kWh energii elektrycznej na 100 kilometrów, osiągając ogólną poprawę zasięgu o 10%-15%.
