Technologia zarządzania temperaturą w samochodach elektrycznych
System zarządzania termicznego (TMS) samochodu jest ważną częścią systemu pojazdu. Cele rozwojowe systemu zarządzania termicznego to głównie bezpieczeństwo, komfort, oszczędność energii, ekonomia i trwałość.
Zarządzanie temperaturą w samochodzie polega na koordynacji dopasowania, optymalizacji i kontroli silnika pojazdu, klimatyzacji, akumulatora, silnika elektrycznego i innych powiązanych komponentów i podsystemów z perspektywy całego pojazdu, efektywnym rozwiązywaniu problemów termicznych całego pojazdu, zapewnieniu każdemu modułowi funkcjonalnemu optymalnego zakresu temperatur, poprawie oszczędności i mocy całego pojazdu oraz zapewnieniu bezpiecznego prowadzenia pojazdu.
System zarządzania termicznego nowych pojazdów energetycznych wywodzi się z systemu zarządzania termicznego tradycyjnych pojazdów paliwowych. Posiada on wspólne części systemu zarządzania termicznego tradycyjnych pojazdów paliwowych, takie jak układ chłodzenia silnika, układ klimatyzacji itp., a także dodatkowe układy chłodzenia dla nowych części, takich jak akumulator, silnik i sterowanie elektroniczne. Zastosowanie trzech urządzeń elektrycznych w celu zastąpienia silnika i skrzyni biegów jest główną zmianą w systemie zarządzania termicznego w porównaniu z tradycyjnymi pojazdami paliwowymi. Ponadto mogą występować sprężarki elektryczne w celu zastąpienia zwykłych sprężarek oraz nowe komponenty, takie jak płyty chłodzące akumulatory, chłodnice akumulatorów, podgrzewacze PTC lub pompy ciepła.
Ogólne elementy zarządzania ciepłem:
Układ zarządzania temperaturą samochodu składa się z elektronicznej pompy wodnej, zaworu elektromagnetycznego, sprężarki, grzałki PTC, wentylatora elektronicznego, czajnika rozprężnego, parownika i skraplacza.
Elektroniczna pompa wodna:Jest to urządzenie mechaniczne do transportu cieczy lub sprężania cieczy. Przenosi energię mechaniczną głównego napędu lub innej energii zewnętrznej do cieczy, zwiększa energię cieczy i transportuje ciecz. Zasada działania polega na ocenie według aktualnego stanu zasilania lub innych komponentów i kontrolowaniu natężenia przepływu poprzez kontrolowanie przepływu przez pompę wodną. Zgodnie z różnymi natężeniami przepływu ciepło może być odbierane, aby utrzymać stabilną temperaturę.
Zawór elektromagnetyczny:To znaczy, elektronicznie sterowany zawór, który ma zawory dwudrożne i trójdrożne. Czynnik chłodniczy wypływający z wylotu skraplacza jest w stanie ciekłym o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. Aby obniżyć temperaturę nasycenia ciekłego czynnika chłodniczego, należy obniżyć jego ciśnienie. Jednocześnie, aby utrzymać natężenie przepływu w odpowiednim zakresie, zanim czynnik chłodniczy dostanie się do parownika, należy go zdławić, kontrolując otwarcie zaworu.
Kompresor:Niskociśnieniowy i niskotemperaturowy gaz chłodniczy jest wypychany i sprężany, aby wykonać pracę na gazowym czynniku chłodniczym, dzięki czemu może on powodować zmiany ciśnienia i temperatury, stając się w ten sposób gazowym czynnikiem chłodniczym o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu.
Skraplacz:Chłodzi czynnik chłodniczy o wysokiej temperaturze. Po odprowadzeniu czynnika chłodniczego ze sprężarki, znajduje się on w stanie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. W tym momencie należy go schłodzić, a proces zmiany czynnika chłodniczego z gazowego na ciekły zostaje ukończony.
Ogrzewacz PTC:Jest to rezystancyjne urządzenie grzewcze, zwykle o znamionowym napięciu roboczym między 350 V-550 V. Gdy grzejnik elektryczny PTC jest włączony, początkowy opór jest niski, a moc grzewcza jest w tym momencie duża. Po wzroście temperatury grzejnika PTC powyżej temperatury Curie, opór PTC gwałtownie wzrasta, aby wytworzyć ciepło, a ciepło jest transportowane do komponentów przez medium wodne w pompie wodnej.
System grzewczy:W systemie ogrzewania, jeśli jest to pojazd hybrydowy lub pojazd z systemem ogniw paliwowych, ciepło wytwarzane podczas pracy silnika lub samego systemu ogniw paliwowych może być wykorzystane do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło. System ogniw paliwowych może wymagać grzałki PTC, aby wspomagać ogrzewanie w warunkach niskiej temperatury, tak aby system mógł się szybko nagrzać; jeśli jest to pojazd zasilany wyłącznie akumulatorem, grzałka PTC może być potrzebna do zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło.
Układ chłodniczy:W przypadku układu odprowadzania ciepła konieczne jest zapewnienie przepływu cieczy odprowadzającej ciepło w komponentach przez pompę wodną w celu odprowadzenia ciepła lokalnego oraz użycie wentylatora w celu ułatwienia szybkiego odprowadzania ciepła.
Układ chłodniczy klimatyzacji:Zasadniczo efekt przenoszenia ciepła uzyskuje się dzięki specjalnym właściwościom czynnika chłodniczego (typowe czynniki chłodnicze obejmują R134-tetrafluoroetan, R12 difluorodichlorometan itp.), wykorzystując absorpcję i uwalnianie ciepła towarzyszące jego parowaniu i kondensacji. Pozornie prosty proces przenoszenia ciepła obejmuje w rzeczywistości złożony proces zmiany fazy czynnika chłodniczego, aby osiągnąć zmianę stanu czynnika chłodniczego i sprawić, by wielokrotnie przenosił ciepło. Układ klimatyzacji składa się głównie z czterech głównych części: sprężarki, skraplacza, parownika i zaworu rozprężnego. W strukturze układu chłodzenia klimatyzacji czynnik chłodniczy opuszcza sprężarkę i przechodzi przez skraplacz, zawór rozprężny, parownik, a następnie powraca do sprężarki, aby zakończyć cykl chłodzenia.
Parownik:Zasada działania parownika jest dokładnie odwrotna do zasady działania skraplacza. Pobiera ciepło z powietrza i przekazuje je do układu chłodzenia, aby mógł on zakończyć proces gazyfikacji. Po dławieniu czynnika chłodniczego przez urządzenie dławiące, znajduje się on w stanie współistnienia pary i cieczy, znanym również jako mokra para. Po wejściu mokrej pary do parownika, zaczyna ona pochłaniać ciepło i odparowuje do nasyconej pary. Jeśli czynnik chłodniczy nadal pochłania ciepło, stanie się przegrzaną parą.
Wentylator elektroniczny:Jedyny element, który może aktywnie dostarczać powietrze, aby poprawić wydajność wymiany ciepła chłodnicy. Obecnie większość pojazdów wykorzystuje wentylatory chłodzące o przepływie osiowym, które mają zalety wysokiej wydajności, małych rozmiarów i łatwego układu, i są zwykle umieszczone za chłodnicą.
