1. Vereistes vir die termiese bestuur van elektriese voertuie (HVCH)
Die passasierskompartement is die omgewingsruimte waar die bestuurder woon terwyl die voertuig bestuur word. Om 'n gemaklike bestuursomgewing vir die bestuurder te verseker, moet die termiese bestuur van die passasierskompartement die temperatuur, humiditeit en lugtoevoertemperatuur van die voertuig se binneomgewing beheer. Die termiese bestuursvereistes van die passasierskompartement onder verskillende toestande word in Tabel 1 getoon.
Die temperatuurbeheer van kragbatterye is 'n belangrike voorvereiste om die doeltreffende en veilige werking van elektriese voertuie te verseker. Wanneer die temperatuur te hoog is, sal dit vloeistoflekkasie en spontane ontbranding veroorsaak, wat die bestuursveiligheid sal beïnvloed; wanneer die temperatuur te laag is, sal die battery se laai- en ontlaaikapasiteit tot 'n sekere mate verswak word. As gevolg van sy hoë energiedigtheid en ligte gewig, het litiumbatterye die mees gebruikte kragbatterye vir elektriese voertuie geword. Die temperatuurbeheervereistes van litiumbatterye en die batteryhittelas onder verskillende toestande wat volgens die literatuur beraam word, word in Tabel 2 getoon. Met die geleidelike toename in die energiedigtheid van kragbatterye, die uitbreiding van die temperatuurreeks van die werksomgewing en die toename in vinnige laaispoed, het die belangrikheid van kragbatterytemperatuurbeheer in die termiese bestuurstelsel meer prominent geword, nie net om aan verskillende padtoestande en verskillende laai- en ontlaaimodusse te voldoen nie. Die temperatuurbeheerlas verander onder die werksomstandighede van die voertuig, die eenvormigheid van die temperatuurveld tussen die batterypakke en die voorkoming en beheer van termiese weghol moet ook aan al die temperatuurbeheervereistes onder verskillende omgewingstoestande voldoen, soos erge koue, hoë hitte en hoë humiditeitsgebiede, en warm somer- en koue wintergebiede. nodig het.
2. Die eerste fase PTC-verhitting
In die aanvanklike stadium van die industrialisering van elektriese voertuie, is die kerntegnologie basies gebaseer op die vervanging van batterye, motors en ander kragstelsels, gebaseer op geleidelike verbeterings. Die lugversorgers van suiwer elektriese voertuie en die lugversorgers van brandstofvoertuie realiseer albei die verkoelingsfunksie deur die dampkompressiesiklus. Die verskil tussen die twee is dat die lugversorgerkompressor van brandstofvoertuie indirek deur die enjin deur die band aangedryf word, terwyl die suiwer elektriese voertuig direk die elektriese kompressor gebruik om die verkoelingsiklus aan te dryf. Wanneer brandstofvoertuie in die winter verhit word, word die afvalhitte van die enjin direk gebruik om die passasierskompartement te verhit sonder 'n bykomende hittebron. Die afvalhitte van die motor van suiwer elektriese voertuie kan egter nie aan die behoeftes van winterverhitting voldoen nie. Daarom is winterverhitting 'n probleem wat suiwer elektriese voertuie moet oplos. 'n Positiewe temperatuurkoëffisiëntverwarmer (positiewe temperatuurkoëffisiënt, PTC) bestaan uit 'n PTC-keramiekverhittingselement en 'n aluminiumbuis (PTC-koelmiddelverwarmer/PTC-lugverwarmer), wat die voordele van klein termiese weerstand en hoë hitte-oordragdoeltreffendheid het, en word in die bakwerkbasis van brandstofvoertuie gebruik. Daarom het vroeë elektriese voertuie dampkompressie-verkoelingsiklusverkoeling plus PTC-verhitting gebruik om termiese bestuur van die passasierskompartement te bereik.
2.1 Toepassing van hittepomptegnologie in die tweede fase
In werklike gebruik het elektriese voertuie 'n hoë aanvraag na verwarmingsenergieverbruik in die winter. Vanuit 'n termodinamiese oogpunt is die COP van PTC-verhitting altyd minder as 1, wat die kragverbruik van PTC-verhitting hoog maak en die energiebenuttingstempo laag is, wat die kilometers van elektriese voertuie ernstig beperk. Die hittepomptegnologie gebruik die dampkompressiesiklus om laegraadse hitte in die omgewing te benut, en die teoretiese COP tydens verhitting is groter as 1. Daarom kan die gebruik van 'n hittepompstelsel in plaas van PTC die kruisafstand van elektriese voertuie onder verhittingstoestande verhoog. Met die verdere verbetering van die kapasiteit en krag van die kragbattery, neem die termiese las tydens die werking van die kragbattery ook geleidelik toe. Die tradisionele lugverkoelingstruktuur kan nie aan die temperatuurbeheervereistes van die kragbattery voldoen nie. Daarom het vloeistofverkoeling die hoofmetode van batterytemperatuurbeheer geword. Boonop, aangesien die gemaklike temperatuur wat deur die menslike liggaam benodig word, soortgelyk is aan die temperatuur waarteen die kragbattery normaalweg werk, kan die verkoelingsvereistes van die passasierskompartement en die kragbattery nagekom word deur hitteruilers parallel in die passasierskompartement se hittepompstelsel te koppel. Die hitte van die kragbattery word indirek deur die hitteruiler en die sekondêre verkoeling weggeneem, en die integrasiegraad van die termiese bestuurstelsel van die elektriese voertuig is verbeter. Alhoewel die integrasiegraad verbeter is, integreer die termiese bestuurstelsel op hierdie stadium slegs die verkoeling van die battery en die passasierskompartement, en die afvalhitte van die battery en motor is nie effektief benut nie.
Plasingstyd: 4 April 2023
