Alates 2014. aastast on elektrisõidukite tööstus järk-järgult muutunud kuumaks.Nende hulgas on elektrisõidukite soojusjuhtimine järk-järgult muutunud kuumaks.Kuna elektrisõidukite sõiduulatus ei sõltu ainult aku energiatihedusest, vaid ka sõiduki soojusjuhtimissüsteemi tehnoloogiast.Aku soojusjuhtimissüsteemil on kakogedajuhtinud protsessi nullist, tähelepanuta jätmisest tähelepanu pööramiseni.
Nii et täna räägime elektrisõidukite soojusjuhtimisest, mida nad juhivad?
Elektrisõidukite soojusjuhtimise ja traditsioonilise sõiduki soojusjuhtimise sarnasused ja erinevused
See punkt on seatud esikohale, kuna pärast autotööstuse uude energiaajastusse sisenemist on soojusjuhtimise ulatus, rakendusmeetodid ja komponendid oluliselt muutunud.
Traditsioonilise kütusega sõidukite soojusjuhtimise arhitektuurist pole siinkohal vaja pikemalt rääkida ja professionaalsetele lugejatele on väga selge, et traditsiooniline soojusjuhtimine hõlmab peamiselt kliimaseadme soojusjuhtimise süsteemi ja jõuallika soojusjuhtimise alamsüsteemi.
Elektrisõidukite soojusjuhtimise arhitektuur põhineb kütusega sõidukite soojusjuhtimise arhitektuuril ja lisab elektrimootori elektroonilise soojusjuhtimissüsteemi ja aku soojusjuhtimissüsteemi, erinevalt kütusega sõidukitest on elektrisõidukid tundlikumad temperatuurimuutuste suhtes, temperatuur on võtmetähtsusega ohutuse, jõudluse ja eluea määramiseks on soojusjuhtimine vajalik vahend sobiva temperatuurivahemiku ja ühtluse säilitamiseks.Seetõttu on aku soojusjuhtimissüsteem eriti kriitiline ning aku soojusjuhtimine (soojuse hajumine/soojusjuhtimine/soojusisolatsioon) on otseselt seotud aku ohutuse ja võimsuse püsivusega pärast pikaajalist kasutamist.
Nii et üksikasjade osas on peamiselt järgmised erinevused.
Kliimaseadmete erinevad soojusallikad
Traditsioonilise kütuseveoki kliimaseade koosneb peamiselt kompressorist, kondensaatorist, paisuventiilist, aurustist, torustikust ja muustkomponendid.
Jahutamisel teeb külmutusagensi (külmaaine) kompressor ja temperatuuri alandamiseks eemaldatakse autos olev soojus, mis on jahutuse põhimõte.Kuna kompressoritööd peavad mootoriga ajendama, suurendab külmutusprotsess mootori koormust ja see on põhjus, miks me ütleme, et suvine kliimaseade maksab rohkem õli.
Praegu on peaaegu kogu kütusega sõidukite kütmine mootori jahutusvedeliku jahutusvedeliku soojuse kasutamine – suurt hulka mootori tekitatud heitsoojust saab kasutada kliimaseadme soojendamiseks.Jahutusvedelik voolab sooja õhu süsteemis läbi soojusvaheti (tuntud ka kui veepaak) ning puhuri poolt transporditav õhk vahetatakse soojust mootori jahutusvedelikuga ning õhk soojendatakse ja suunatakse seejärel autosse.
Külmas keskkonnas peab aga mootor pikalt töötama, et vee temperatuur tõuseks õigele temperatuurile ning kasutajal on vaja autos pikka aega külma taluda.
Uute energiasõidukite kütmine tugineb peamiselt elektrisoojenditele, elektrisoojenditel on tuulesoojendid ja veesoojendid.Õhusoojendi tööpõhimõte on sarnane fööniga, mis soojendab otse läbi soojenduslehe ringlevat õhku, andes seeläbi autosse kuuma õhu.Tuulekoojendi eeliseks on see, et kütteaeg on kiire, energiatõhususe suhe veidi kõrgem ja küttetemperatuur kõrge.Puuduseks on see, et küttetuul on eriti kuiv, mis toob inimkehasse kuivuse tunde.Veesoojendi tööpõhimõte on sarnane elektriboileriga, mis soojendab jahutusvedelikku läbi küttelehe ja kõrge temperatuuriga jahutusvedelik voolab läbi sooja õhu südamiku ja soojendab seejärel ringlevat õhku, et saavutada salongi soojendamine.Veesoojendi kütteaeg on veidi pikem kui õhusoojendi oma, kuid see on ka palju kiirem kui kütusega sõidukil ning veetorus on madala temperatuuriga keskkonnas soojuskadu ja energiatõhusus on veidi madalam. .Xiaopeng G3 kasutab ülalmainitud veesoojendit.
Olgu selleks tuuleküte või veeküte, elektrisõidukite jaoks on elektrienergia saamiseks vaja akusid ning suurem osa elektrist kulub madala temperatuuriga keskkondades kliimaseadme küttele.Selle tulemusena väheneb elektrisõidukite sõiduulatus madala temperatuuriga keskkondades.
Võrdletoim koos kütusega sõidukite aeglase küttekiiruse probleem madala temperatuuriga keskkondades, elektrisõidukite elektrikütte kasutamine võib kütteaega oluliselt lühendada.
Toiteakude soojusjuhtimine
Võrreldes kütusega sõidukite mootori soojusjuhtimisega on elektrisõidukite toitesüsteemi soojusjuhtimise nõuded rangemad.
Kuna aku parim töötemperatuuri vahemik on väga väike, peab aku temperatuur üldiselt olema vahemikus 15–40° C. Siiski on sõidukites tavaliselt kasutatav ümbritseva õhu temperatuur -30–40° C ja tegelike kasutajate sõidutingimused on keerulised.Soojusjuhtimise juhtimine peab tõhusalt tuvastama ja kindlaks määrama sõidukite sõidutingimused ja akude oleku ning teostama optimaalse temperatuuri reguleerimise ning püüdma saavutada tasakaalu energiatarbimise, sõiduki jõudluse, aku jõudluse ja mugavuse vahel.
Vahemaa ärevuse leevendamiseks suureneb elektrisõidukite aku mahutavus ja energiatihedus üha suurem;Samas on vaja lahendada kasutajate jaoks liiga pika laadimisooteaja vastuolu ning tekkisid kiirlaadimine ja ülikiire laadimine.
Soojusjuhtimise osas toob suure vooluga kiirlaadimine kaasa suurema soojuse tootmise ja aku suurema energiakulu.Kui aku temperatuur on laadimise ajal liiga kõrge, võib see mitte ainult põhjustada ohutusriske, vaid põhjustada ka probleeme, nagu aku efektiivsuse vähenemine ja aku kasutusea kiirenemine.Soojusjuhtimissüsteemi projekteerimine on tõsine test.
Elektrisõidukite soojusjuhtimine
Sõitjate salongi mugavuse reguleerimine
Sõiduki siseruumide soojuskeskkond mõjutab otseselt sõitja mugavust.Kombineerides inimkeha sensoorse mudeliga, on kabiini voolavuse ja soojusülekande uurimine oluline vahend sõiduki mugavuse parandamiseks ja sõiduki jõudluse parandamiseks.Mõju sõitjate mugavusele võetakse arvesse kerekonstruktsiooni disainist, kliimaseadme väljalaskeavast, päikesekiirgusest mõjutatud sõiduki klaasist ja kogu kere disainist koos kliimaseadmega.
Sõiduki juhtimisel ei tohiks kasutajad kogeda mitte ainult sõidutunnet, mille toob kaasa sõiduki tugev võimsus, vaid ka salongikeskkonna mugavus on oluline osa.
Toiteaku töötemperatuuri reguleerimise juhtseade
Protsessi kasutamisel tekib akuga palju probleeme, eriti aku temperatuuriga, liitiumaku äärmiselt madala temperatuuriga keskkonnas on võimsuse nõrgenemine tõsine, kõrge temperatuuriga keskkonnas on oht ohutusriskidele, akude kasutamine äärmuslikel juhtudel võivad suure tõenäosusega akut kahjustada, vähendades seeläbi aku jõudlust ja eluiga.
Soojusjuhtimise põhieesmärk on panna akuplokk alati töötama sobivas temperatuurivahemikus, et säilitada akuploki parim töökord.Aku soojusjuhtimissüsteem sisaldab peamiselt kolme funktsiooni: soojuse hajutamine, eelsoojendus ja temperatuuri ühtlustamine.Soojuse hajumist ja eelsoojendust reguleeritakse peamiselt väliskeskkonna temperatuuri võimaliku mõjuga akule.Temperatuuri võrdsustamist kasutatakse temperatuuri erinevuse vähendamiseks aku sees ja vältida kiiret lagunemist, mis on põhjustatud aku teatud osa ülekuumenemisest.
Praegu turul olevates elektrisõidukites kasutatavad akude soojusjuhtimissüsteemid jagunevad peamiselt kahte kategooriasse: õhkjahutusega ja vedelikjahutusega.
Õhkjahutusega soojusjuhtimissüsteemi põhimõte sarnaneb rohkem arvuti soojuse hajumise põhimõttele, akupaki ühte sektsiooni on paigaldatud jahutusventilaator ja teises otsas on õhutusava, mis kiirendab õhuvoolu aku vahel. akud läbi ventilaatori töö, et eemaldada aku töötamise ajal eralduv soojus.
Otse öeldes tähendab õhkjahutus ventilaatori lisamist aku küljele ja aku jahutamist ventilaatori puhumisega, kuid ventilaatori puhutud tuult mõjutavad välistegurid ja õhkjahutuse efektiivsus. väheneb, kui välistemperatuur on kõrgem.Nii nagu ventilaatori puhumine ei muuda sind kuumal päeval jahedamaks.Õhkjahutuse eeliseks on lihtne struktuur ja madal hind.
Vedeljahutus võtab akupaki sees oleva jahutusvedeliku torustiku jahutusvedeliku kaudu töö ajal aku tekitatud soojuse ära, et saavutada aku temperatuuri alandava efekt.Tegeliku kasutamisefekti põhjal on vedela keskkonnal kõrge soojusülekande koefitsient, suur soojusmaht ja kiirem jahutuskiirus ning Xiaopeng G3 kasutab vedelat jahutussüsteemi, millel on suurem jahutuse efektiivsus.
Lihtsamalt öeldes seisneb vedelikjahutuse põhimõte akukomplektis veetoru korraldamises.Kui aku temperatuur on liiga kõrge, valatakse veetorusse külm vesi, mille jahutamiseks võtab soojus ära külma veega.Kui aku temperatuur on liiga madal, tuleb seda soojendada.
Sõiduki jõulisel sõidul või kiirel laadimisel tekib aku laadimisel ja tühjenemisel palju soojust.Kui aku temperatuur on liiga kõrge, lülitage kompressor sisse ja madala temperatuuriga külmutusagens voolab läbi jahutusvedeliku aku soojusvaheti jahutustorus.Madala temperatuuriga jahutusvedelik voolab akupaketti soojuse eemaldamiseks, et aku saaks säilitada parima temperatuurivahemiku, mis parandab oluliselt aku ohutust ja töökindlust auto kasutamise ajal ning lühendab laadimisaega.
Äärmiselt külmal talvel väheneb madala temperatuuri tõttu liitiumakude aktiivsus, aku jõudlus on oluliselt vähenenud ning akut ei saa suure võimsusega tühjendada ega kiirlaadida.Sel ajal lülitage veesoojendi sisse jahutusvedeliku soojendamiseks aku vooluringis ja kõrge temperatuuriga jahutusvedelik soojendab akut.See tagab, et sõidukil on ka kiire laadimisvõime ja pikk sõiduulatus madala temperatuuriga keskkonnas.
Elektriajami elektrooniline juhtimine ja suure võimsusega elektrilised osad jahutavad soojuse hajumist
Uued energiasõidukid on saavutanud terviklikud elektrifitseerimisfunktsioonid ning kütusetoitesüsteem on muudetud elektrienergiasüsteemiks.Toiteaku väljastab kuni 370 V alalispinget, et tagada sõidukile toide, jahutus ja küte ning toide erinevatele auto elektrikomponentidele.Sõiduki juhtimise ajal toodavad suure võimsusega elektrilised komponendid (nt mootorid, alalisvoolu alalisvooluad, mootorikontrollerid jne) palju soojust.Elektriseadmete kõrge temperatuur võib põhjustada sõiduki rikkeid, võimsuse piiramist ja isegi ohutusriske.Sõiduki soojusjuhtimine peab tekitatud soojuse õigeaegselt hajutama, et tagada sõiduki suure võimsusega elektrikomponentide ohutu töötemperatuurivahemik.
G3 elektriajamiga elektrooniline juhtimissüsteem kasutab soojusjuhtimiseks vedeljahutusega soojuse hajumist.Elektroonilise pumba ajamisüsteemi torustikus olev jahutusvedelik voolab läbi mootori ja muude kütteseadmete, et viia elektriliste osade soojus ära, ning seejärel läbib sõiduki eesmise sisselaskevõre juures oleva radiaatori ning elektrooniline ventilaator lülitatakse sisse jahutage kõrge temperatuuriga jahutusvedelikku.
Mõned mõtted soojusjuhtimise tööstuse edasise arengu kohta
Madal energiatarve:
Konditsioneerist põhjustatud suure energiatarbimise vähendamiseks on soojuspumbaga kliimaseade saanud järk-järgult suurt tähelepanu.Kuigi üldisel soojuspumbasüsteemil (kasutades külmutusagensina R134a) on kasutatavas keskkonnas teatud piirangud, näiteks äärmiselt madal temperatuur (alla -10° C) ei saa töötada, külmutus kõrge temperatuuriga keskkonnas ei erine tavalisest elektrisõiduki kliimaseadmest.Enamikus Hiina osades võib kevad- ja sügishooaeg (ümbritseva õhu temperatuur) aga tõhusalt vähendada kliimaseadmete energiatarbimist ning energiatõhususe suhe on 2–3 korda suurem kui elektriküttekehadel.
Madal müratase:
Pärast seda, kui elektrisõidukil pole mootori müraallikat, on kasutajatel lihtne kurta kompressori ja esiotsa elektroonilise ventilaatori tööst, kui kliimaseade külmutamiseks sisse lülitatakse.Tõhusad ja vaiksed elektroonilised ventilaatoritooted ja suured nihkekompressorid aitavad vähendada tööst põhjustatud müra, suurendades samal ajal jahutusvõimsust
Odav:
Soojusjuhtimissüsteemi jahutus- ja küttemeetodites kasutatakse enamasti vedelikjahutussüsteemi ning akukütte ja kliimaseadme kütte soojusvajadus madala temperatuuriga keskkonnas on väga suur.Praegune lahendus on soojuse tootmise suurendamiseks elektrikerise suurendamine, mis toob kaasa kõrge osade maksumuse ja suure energiakulu.Kui akutehnoloogias toimub läbimurre akude karmide temperatuurinõuete lahendamiseks või vähendamiseks, toob see kaasa suurepärase optimeerimise soojusjuhtimissüsteemide disainis ja maksumuses.Mootori heitsoojuse tõhus kasutamine sõiduki töötamise ajal aitab vähendada ka soojusjuhtimissüsteemi energiatarbimist.Tagatõlgitud on aku mahu vähenemine, sõiduulatuse parandamine ja sõiduki maksumuse vähendamine.
Arukas:
Elektrisõidukite arengusuund on kõrge elektrifitseerimise tase ja traditsioonilised kliimaseadmed piirduvad ainult külmutus- ja küttefunktsioonidega, et arendada intelligentseid.Kliimaseadet saab veelgi täiustada suurandmete toele, mis põhineb kasutaja auto harjumustel, näiteks pereautol, kliimaseadme temperatuuri saab pärast autosse istumist nutikalt erinevatele inimestele kohandada.Enne väljaminekut lülitage kliimaseade sisse, et temperatuur autos saavutaks mugava temperatuuri.Nutikas elektriline õhu väljalaskeava saab automaatselt reguleerida õhu väljalaske suunda vastavalt autos viibivate inimeste arvule, asendile ja keha suurusele.
Postitusaeg: 20. oktoober 2023