Różnice w systemach zarządzania ciepłem pomiędzy pojazdami o nowej energii a pojazdami konwencjonalnymi
W miarę rosnącego zapotrzebowania rynku ustalane są wyższe standardy niezawodności produktów. W przypadku pojazdów o nowym napędzie akumulator jest najważniejszym elementem; jego trwałość i zasięg to główne obawy użytkowników, a zarządzanie temperaturą to kluczowa technologia wpływająca zarówno na żywotność baterii, jak i zasięg w niskich-pogodach. W artykule dokonano analizy technologii systemów zarządzania temperaturą w akumulatorach pojazdów nowej generacji.
Przegląd systemów zarządzania temperaturą akumulatorów zasilających
Surowe wymagania stawiane systemom zarządzania temperaturą akumulatorów w pojazdach elektrycznych napędzają ciągły postęp technologiczny w tej dziedzinie. Kluczowym aspektem tego postępu jest optymalizacja struktur odprowadzania ciepła w akumulatorach. Układ napędowy pojazdu elektrycznego składa się z różnych komponentów,-w tym modułów akumulatorów i silników elektrycznych-, które generują znaczną moc wyjściową i ciepło. Biorąc pod uwagę ich duży rozmiar i znaczną ilość ciepła wytwarzanego podczas pracy, akumulatory wymagają skutecznych środków chłodzenia i rozpraszania ciepła, aby zapewnić optymalną wydajność. Wdrożenie zarządzania ciepłem nie tylko wydłuża żywotność akumulatorów, ale także skutecznie zmniejsza straty energii.
Różnice w stosunku do zarządzania ciepłem w pojazdach konwencjonalnych
Zarządzanie temperaturą w konwencjonalnych pojazdach jest stosunkowo proste i nie wymaga skomplikowanych systemów sterowania ani skomplikowanych podzespołów. Jego głównym celem jest po prostu utrzymanie temperatury silnika w optymalnym zakresie roboczym; Ogrzewanie kabiny opiera się na ciepłu odpadowym wytwarzanym przez silnik i nie wymaga dodatkowego zużycia energii.
Pojazdy nowej energii (NEV) różnią się znacznie od pojazdów konwencjonalnych pod względem architektury systemu. Wymaga to bardziej rygorystycznych wymagań dotyczących rozmieszczenia i instalacji komponentów, a także większej przestrzeni w komorze silnika-, co jest wyzwaniem spotęgowanym przez zróżnicowaną charakterystykę różnych typów NEV. Na przykład w pojazdach czysto elektrycznych brakuje silnika napędzającego obieg płynu chłodzącego lub wytwarzającego ciepło odpadowe do ogrzewania kabiny.
Pojazdy hybrydowe stwarzają własne, unikalne wyzwania; ze względu na specyficzne strategie sterowania silnik może nie pracować przez cały czas, co oznacza, że nie może stale napędzać obiegu płynu chłodzącego ani zapewniać-w czasie rzeczywistym źródła ciepła dla kabiny. W związku z tym systemy zarządzania ciepłem NEV zawierają niezależne elementyelektryczne pompy wodnedo napędzania obiegu płynu chłodzącego. Ogrzewanie kabiny zwykle odbywa się za pomocą ogrzewania elektrycznego: dedykowanegoPTCNagrzewnica (dodatni współczynnik temperaturowy) podgrzewa płyn chłodzący, który następnie krąży do rdzenia nagrzewnicy pojazdu, aby zapewnić ciepło-obecnie metodą dominującą. Alternatywne podejście polega na bezpośrednim podgrzewaniu powietrza przechodzącego przez parownik i wdmuchiwaniu go do kabiny za pomocą wentylatora; jednakże metoda ta jest rzadko stosowana ze względów bezpieczeństwa wnętrza pojazdu.
Tryby pracy jednostki chłodzonej wodą-
System zarządzania temperaturą akumulatora (TMS) oferuje dwa tryby pracy:-chłodzenie i-samocyrkulację-, aby sprostać różnym wymaganiom w zakresie zarządzania temperaturą akumulatora.
Tryb chłodzenia: w tym trybie do chłodzenia czynnika chłodniczego wykorzystuje się zasadę chłodzenia-sprężeniowo-parowego. Po podłączeniu do obwodu płynu chłodzącego płytowy wymiennik ciepła ułatwia chłodzenie płynu chłodzącego, podczas gdy pompa wodna napędza płyn chłodzący w celu schłodzenia akumulatora, skutecznie radząc sobie z takimi problemami, jak wysoka temperatura otoczenia lub nadmierne wzrosty temperatury spowodowane ładowaniem i rozładowywaniem.
Tryb-samoczynnej cyrkulacji: Sprężarka pozostaje nieaktywna; sama pompa wodna napędza obieg płynu chłodzącego, aby zapewnić chłodzenie akumulatora w okresach niskiego obciążenia termicznego.
Strategia sterowania: Sterownik łączy się z systemem zarządzania akumulatorem (BMS) za pośrednictwem komunikacji CAN w celu odbierania i interpretowania komunikatów BMS. W oparciu o przeanalizowane parametry i wbudowane-strategie sterowania sterownik zarządza sprężarką i reguluje prędkości wentylatora i pompy wodnej za pośrednictwem komunikacji PWM, aby automatycznie dostosować moc wyjściową. Jednocześnie przesyła dane o stanie sterownika z powrotem do BMS, aby zapewnić spełnienie wymagań w zakresie zarządzania temperaturą akumulatora.
Proces kontrolny
Od obiegu chłodziwa napędzanego przez elektryczne pompy wody i-chłodzenie parowe za pomocą sprężarek, po-regulację prędkości wentylatora i pompy w czasie rzeczywistym za pomocą sterownika TMS-ułatwioną przez komunikację CAN z BMS-zarządzanie temperaturą akumulatora w pojazdach nowych źródeł energii ewoluuje od prostej kontroli temperatury do inteligentnej koordynacji w wielu-trybach. W rezultacie sprężarki, zawory, wymienniki ciepła i zintegrowane algorytmy sterowania stały się krytycznymi czynnikami determinującymi żywotność akumulatora i zasięg jazdy w-temperaturach.
