Sejak 2014, industri kendaraan listrik secara bertahap menjadi panas. Di antara mereka, pengelolaan termal kendaraan kendaraan listrik secara bertahap menjadi panas. Karena kisaran kendaraan listrik tidak hanya bergantung pada kepadatan energi baterai, tetapi juga pada teknologi sistem manajemen termal kendaraan. Sistem manajemen termal baterai juga memilikiEksperiemensyaratkan proses dari awal, dari lalai ke perhatian.
Jadi hari ini, mari kita bicara tentangManajemen Termal Kendaraan Listrik, Apa yang mereka kelola?
Persamaan dan perbedaan antara manajemen termal kendaraan listrik dan manajemen termal kendaraan tradisional
Poin ini ditempatkan di tempat pertama karena setelah industri otomotif memasuki era energi baru, ruang lingkup, metode implementasi dan komponen manajemen termal telah banyak berubah.
Tidak perlu mengatakan lebih banyak tentang arsitektur manajemen termal kendaraan bahan bakar tradisional di sini, dan pembaca profesional sangat jelas bahwa manajemen termal tradisional terutama mencakupSistem manajemen termal pendingin udara dan subsistem manajemen termal dari powertrain.
Arsitektur manajemen termal kendaraan listrik didasarkan pada arsitektur manajemen termal kendaraan bahan bakar, dan menambahkan sistem manajemen termal elektronik motor listrik dan sistem manajemen termal baterai, tidak seperti kendaraan bahan bakar, kendaraan listrik lebih sensitif terhadap perubahan suhu, suhu adalah kunci Faktor untuk menentukan keamanan, kinerja dan kehidupannya, manajemen termal adalah cara yang diperlukan untuk mempertahankan kisaran dan keseragaman suhu yang sesuai. Oleh karena itu, sistem manajemen termal baterai sangat penting, dan manajemen termal baterai (disipasi panas/konduksi panas/isolasi panas) secara langsung terkait dengan keamanan baterai dan konsistensi daya setelah penggunaan jangka panjang.
Jadi, dalam hal detail, terutama ada perbedaan berikut.
Sumber panas yang berbeda dari AC
Sistem pendingin udara truk bahan bakar tradisional terutama terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekspansi, evaporator, pipa dan lainnyakomponen.
Saat pendinginan, refrigeran (refrigeran) dilakukan oleh kompresor, dan panas di dalam mobil dihilangkan untuk mengurangi suhu, yang merupakan prinsip pendinginan. Karenapekerjaan kompresor Perlu didorong oleh mesin, proses pendinginan akan meningkatkan beban mesin, dan inilah alasan mengapa kami mengatakan bahwa pendingin udara musim panas menghabiskan lebih banyak oli.
Saat ini, hampir semua pemanasan kendaraan bahan bakar adalah penggunaan panas dari pendingin pendingin engine - sejumlah besar panas limbah yang dihasilkan oleh mesin dapat digunakan untuk menghangatkan pendingin udara. Pendingin mengalir melalui penukar panas (juga dikenal sebagai tangki air) dalam sistem udara hangat, dan udara yang diangkut oleh blower dipertukarkan dengan pendingin mesin, dan udara dipanaskan dan kemudian dikirim ke dalam mobil.
Namun, di lingkungan yang dingin, mesin perlu berjalan untuk waktu yang lama untuk menaikkan suhu air ke suhu yang tepat, dan pengguna perlu menanggung dingin untuk waktu yang lama di dalam mobil.
Pemanasan kendaraan energi baru terutama bergantung pada pemanas listrik, pemanas listrik memiliki pemanas angin dan pemanas air. Prinsip pemanas udara mirip dengan pengering rambut, yang secara langsung memanaskan udara yang bersirkulasi melalui lembaran pemanas, sehingga memberikan udara panas ke mobil. Keuntungan dari pemanas angin adalah bahwa waktu pemanasan cepat, rasio efisiensi energi sedikit lebih tinggi, dan suhu pemanasan tinggi. Kerugiannya adalah bahwa angin pemanas sangat kering, yang membawa perasaan kering pada tubuh manusia. Prinsip pemanas air mirip dengan pemanas air listrik, yang memanaskan pendingin melalui lembaran pemanas, dan pendingin suhu tinggi mengalir melalui inti udara hangat dan kemudian memanaskan udara yang bersirkulasi untuk mencapai pemanasan interior. Waktu pemanasan pemanas air sedikit lebih lama dari pemanas udara, tetapi juga jauh lebih cepat daripada kendaraan bahan bakar, dan pipa air memiliki kehilangan panas di lingkungan suhu rendah, dan efisiensi energi sedikit lebih rendah . Xiaopeng G3 menggunakan pemanas air yang disebutkan di atas.
Apakah itu pemanas angin atau pemanas air, untuk kendaraan listrik, baterai daya diperlukan untuk menyediakan listrik, dan sebagian besar listrik dikonsumsiPemanasan AC di lingkungan suhu rendah. Hal ini menghasilkan berkurangnya kisaran kendaraan listrik di lingkungan suhu rendah.
Perbandinganed dengan Masalah kecepatan pemanasan yang lambat dari kendaraan bahan bakar di lingkungan suhu rendah, penggunaan pemanasan listrik untuk kendaraan listrik dapat sangat memperpendek waktu pemanasan.
Manajemen termal baterai daya
Dibandingkan dengan manajemen termal mesin kendaraan bahan bakar, persyaratan manajemen termal dari sistem tenaga kendaraan listrik lebih ketat.
Karena kisaran suhu kerja baterai terbaik sangat kecil, suhu baterai umumnya diperlukan antara 15 dan 40° C. Namun, suhu sekitar yang biasa digunakan oleh kendaraan adalah -30 ~ 40° C, dan kondisi mengemudi pengguna yang sebenarnya kompleks. Kontrol manajemen termal perlu mengidentifikasi secara efektif dan menentukan kondisi mengemudi kendaraan dan keadaan baterai, dan melakukan kontrol suhu yang optimal, dan berusaha untuk mencapai keseimbangan antara konsumsi energi, kinerja kendaraan, kinerja baterai dan kenyamanan.
Untuk mengurangi kecemasan jangkauan, kapasitas baterai kendaraan listrik semakin besar dan lebih besar, dan kepadatan energi semakin tinggi dan lebih tinggi; Pada saat yang sama, perlu untuk menyelesaikan kontradiksi waktu tunggu yang terlalu lama untuk pengguna, dan pengisian cepat dan pengisian daya yang sangat cepat muncul.
Dalam hal manajemen termal, pengisian cepat arus tinggi membawa pembentukan panas yang lebih besar dan konsumsi energi baterai yang lebih tinggi. Setelah suhu baterai terlalu tinggi selama pengisian daya, itu mungkin tidak hanya menyebabkan risiko keamanan, tetapi juga menyebabkan masalah seperti mengurangi efisiensi baterai dan percepatan pembusukan masa pakai baterai. DesainSistem Manajemen Termaladalah tes yang parah.
Manajemen Termal Kendaraan Listrik
Penyesuaian kenyamanan kabin penghuni
Lingkungan termal dalam ruangan kendaraan secara langsung mempengaruhi kenyamanan penghuninya. Menggabungkan dengan model sensorik tubuh manusia, studi tentang aliran dan perpindahan panas di kabin adalah cara penting untuk meningkatkan kenyamanan kendaraan dan meningkatkan kinerja kendaraan. Dari desain struktur tubuh, dari outlet AC, kaca kendaraan yang dipengaruhi oleh radiasi sinar matahari dan seluruh desain tubuh, dikombinasikan dengan sistem pendingin udara, dampak pada kenyamanan penghuni dipertimbangkan.
Saat mengendarai kendaraan, pengguna tidak hanya mengalami perasaan mengemudi yang dibawa oleh output daya yang kuat dari kendaraan, tetapi juga kenyamanan lingkungan kabin adalah bagian yang penting.
Kontrol penyesuaian suhu pengoperasian baterai daya
Baterai dalam penggunaan proses akan mengalami banyak masalah, terutama pada suhu baterai, baterai lithium di redaman daya lingkungan suhu yang sangat rendah adalah serius, dalam lingkungan suhu tinggi rentan terhadap risiko pengaman, penggunaan baterai secara ekstrem Kasing akan sangat mungkin menyebabkan kerusakan pada baterai, sehingga mengurangi kinerja dan masa pakai baterai.
Tujuan utama manajemen termal adalah untuk membuat paket baterai selalu berfungsi dalam kisaran suhu yang sesuai untuk mempertahankan kondisi kerja baterai terbaik. Sistem manajemen termal baterai terutama mencakup tiga fungsi: disipasi panas, pemanasan awal, dan pemerataan suhu. Disipasi panas dan pemanasan awal terutama disesuaikan untuk dampak yang mungkin dari suhu lingkungan eksternal pada baterai. Kesepakatan suhu digunakan untuk mengurangi perbedaan suhu dalam paket baterai dan mencegah pembusukan cepat yang disebabkan oleh overheating bagian tertentu dari baterai.
Sistem manajemen termal baterai yang digunakan dalam kendaraan listrik sekarang di pasaran terutama dibagi menjadi dua kategori: berpendingin udara dan didinginkan dengan cairan.
PrinsipSistem manajemen termal berpendingin udara lebih seperti prinsip disipasi panas komputer, kipas pendingin dipasang di satu bagian baterai, dan ujung lainnya memiliki lubang ventil Untuk menghilangkan panas yang dipancarkan oleh baterai saat berfungsi.
Terus terang, pendinginan udara adalah menambahkan kipas di sisi baterai, dan mendinginkan paket baterai dengan meniup kipas, tetapi angin yang ditiup oleh kipas akan dipengaruhi oleh faktor -faktor eksternal, dan efisiensi pendinginan udara akan dikurangi saat suhu luar lebih tinggi. Sama seperti meniup penggemar tidak membuat Anda lebih keren di hari yang panas. Keuntungan dari pendinginan udara adalah struktur sederhana dan biaya rendah.
Pendinginan cair menghilangkan panas yang dihasilkan oleh baterai selama bekerja melalui pendingin di pipa pendingin di dalam paket baterai untuk mencapai efek mengurangi suhu baterai. Dari efek penggunaan yang sebenarnya, media cair memiliki koefisien perpindahan panas yang tinggi, kapasitas panas yang besar, dan kecepatan pendinginan yang lebih cepat, dan Xiaopeng G3 menggunakan sistem pendingin cair dengan efisiensi pendinginan yang lebih tinggi.
Secara sederhana, prinsip pendinginan cair adalah mengatur pipa air dalam paket baterai. Ketika suhu baterai terlalu tinggi, air dingin dituangkan ke dalam pipa air, dan panas diambil oleh air dingin untuk mendinginkan. Jika suhu paket baterai terlalu rendah, perlu dipanaskan.
Ketika kendaraan dikendarai dengan penuh semangat atau diisi dengan cepat, sejumlah besar panas dihasilkan selama pengisian dan pelepasan baterai. Ketika suhu baterai terlalu tinggi, nyalakan kompresor, dan refrigeran suhu rendah mengalir melalui pendingin di pipa pendingin penukar panas baterai. Pendingin suhu rendah mengalir ke paket baterai untuk menghilangkan panas, sehingga baterai dapat mempertahankan kisaran suhu terbaik, yang sangat meningkatkan keamanan dan keandalan baterai selama penggunaan mobil dan memperpendek waktu pengisian.
Di musim dingin yang sangat dingin, karena suhu rendah, aktivitas baterai lithium berkurang, kinerja baterai sangat berkurang, dan baterai tidak dapat dibuang daya tinggi atau pengisian daya cepat. Pada saat ini, nyalakan pemanas air untuk memanaskan pendingin di sirkuit baterai, dan pendingin suhu tinggi memanaskan baterai. Ini memastikan bahwa kendaraan juga dapat memiliki kemampuan pengisian cepat dan jarak berkendara yang lama di lingkungan suhu rendah.
Kontrol elektronik penggerak listrik dan bagian listrik daya listrik pendingin pembuangan panas
Kendaraan energi baru telah mencapai fungsi elektrifikasi yang komprehensif, dan sistem tenaga bahan bakar telah diubah menjadi sistem tenaga listrik. Baterai daya mengeluarkan hinggaTegangan DC 370V Untuk memberikan daya, pendinginan dan pemanasan untuk kendaraan, dan pasokan daya ke berbagai komponen listrik pada mobil. Selama mengemudi kendaraan, komponen listrik berdaya tinggi (seperti motor, DCDC, pengontrol motor, dll.) Akan menghasilkan banyak panas. Suhu peralatan listrik yang tinggi dapat menyebabkan kegagalan kendaraan, pembatasan daya dan bahkan bahaya keselamatan. Manajemen termal kendaraan perlu menghilangkan panas yang dihasilkan tepat waktu untuk memastikan bahwa komponen listrik daya tinggi dari kendaraan berada dalam kisaran suhu kerja yang aman.
Sistem kontrol elektronik penggerak listrik G3 mengadopsi disipasi panas pendingin cair untuk manajemen termal. Pendingin dalam pipa sistem penggerak pompa elektronik mengalir melalui motor dan perangkat pemanas lainnya untuk membawa panas bagian listrik, dan kemudian mengalir melalui radiator di gril intake depan kendaraan, dan kipas elektronik dihidupkan ke Dinginkan pendingin suhu tinggi.
Beberapa pemikiran tentang pengembangan industri manajemen termal di masa depan
Konsumsi energi rendah:
Untuk mengurangi konsumsi daya besar yang disebabkan oleh AC, pendingin udara pompa panas secara bertahap mendapat perhatian tinggi. Meskipun sistem pompa panas umum (menggunakan R134A sebagai refrigeran) memiliki keterbatasan tertentu di lingkungan yang digunakan, seperti suhu yang sangat rendah (di bawah -10° C) Tidak dapat bekerja, pendinginan di lingkungan suhu tinggi tidak berbeda dengan AC kendaraan listrik biasa. Namun, di sebagian besar Cina, musim semi dan musim gugur (suhu sekitar) dapat secara efektif mengurangi konsumsi energi pendingin udara, dan rasio efisiensi energi adalah 2 hingga 3 kali lipat dari pemanas listrik.
Kebisingan rendah:
Setelah kendaraan listrik tidak memiliki sumber kebisingan mesin, kebisingan yang dihasilkan oleh pengoperasiankompresordan kipas elektronik front-end ketika AC dihidupkan untuk pendinginan mudah dikeluhkan oleh pengguna. Produk kipas elektronik yang efisien dan tenang dan kompresor perpindahan besar membantu mengurangi kebisingan yang disebabkan oleh operasi sambil meningkatkan kapasitas pendinginan
Biaya rendah:
Metode pendinginan dan pemanasan sistem manajemen termal sebagian besar menggunakan sistem pendingin cair, dan permintaan panas pemanasan baterai dan pemanasan pendingin udara di lingkungan suhu rendah sangat besar. Solusi saat ini adalah meningkatkan pemanas listrik untuk meningkatkan produksi panas, yang membawa biaya bagian tinggi dan konsumsi energi tinggi. Jika ada terobosan dalam teknologi baterai untuk menyelesaikan atau mengurangi persyaratan suhu yang keras dari baterai, itu akan membawa optimasi besar dalam desain dan biaya sistem manajemen termal. Penggunaan panas limbah yang efisien yang dihasilkan oleh motor selama menjalankan kendaraan juga akan membantu mengurangi konsumsi energi sistem manajemen termal. Diterjemahkan kembali adalah pengurangan kapasitas baterai, peningkatan rentang mengemudi, dan pengurangan biaya kendaraan.
Cerdas:
Tingkat elektrifikasi yang tinggi adalah tren pengembangan kendaraan listrik, dan pendingin udara tradisional hanya terbatas pada fungsi pendingin dan pemanasan untuk mengembangkan secara terputus. AC dapat lebih baik ditingkatkan untuk dukungan data besar berdasarkan kebiasaan mobil pengguna, seperti mobil keluarga, suhu AC dapat disesuaikan secara cerdas dengan orang yang berbeda setelah mereka naik mobil. Nyalakan AC sebelum keluar sehingga suhu di mobil mencapai suhu yang nyaman. Outlet udara listrik yang cerdas dapat secara otomatis menyesuaikan arah outlet udara sesuai dengan jumlah orang di dalam mobil, posisi dan ukuran tubuh.
Waktu posting: Oktober-20-2023