Tradiční klimatizace s tepelným čerpadlem mají nízkou účinnost vytápění a nedostatečný topný výkon v chladném prostředí, což omezuje aplikační scénáře elektrických vozidel.Proto byla vyvinuta a aplikována řada metod pro zlepšení výkonu klimatizačních jednotek s tepelným čerpadlem za podmínek nízké teploty.Racionálním zvýšením sekundárního okruhu výměny tepla při současném chlazení napájecí baterie a systému motoru se zbývající teplo recykluje pro zlepšení topné kapacity elektrických vozidel za podmínek nízké teploty.Experimentální výsledky ukazují, že tepelná kapacita klimatizace s tepelným čerpadlem s rekuperací odpadního tepla je výrazně lepší ve srovnání s tradiční klimatizací s tepelným čerpadlem.Tepelné čerpadlo s rekuperací odpadního tepla s hlubším stupněm vazby každého subsystému tepelného managementu a systém tepelného managementu vozidla s vyšším stupněm integrace jsou použity v Tesla Model Y a Volkswagen ID4.Byly použity CROZZ a další modely (jak je znázorněno vpravo).Když je však okolní teplota nižší a množství zpětného získávání odpadního tepla je menší, samotná rekuperace odpadního tepla nemůže uspokojit poptávku po topné kapacitě v nízkoteplotních prostředích a stále jsou potřeba PTC ohřívače, aby nahradily nedostatek topné kapacity. ve výše uvedených případech.S postupným zlepšováním úrovně integrace tepelného managementu elektrického vozidla je však možné zvýšit množství rekuperace odpadního tepla přiměřeným zvýšením tepla generovaného motorem, čímž se zvýší topný výkon a COP systému tepelného čerpadla. a vyhýbání se používáníPTC ohřívač chladicí kapaliny/PTC ohřívač vzduchu.Zatímco dále snižuje míru obsazenosti prostoru systémem tepelného managementu, splňuje požadavky na vytápění elektrických vozidel v prostředí s nízkou teplotou.Kromě rekuperace a využití odpadního tepla z baterií a motorových systémů je využití vratného vzduchu také cestou ke snížení energetické náročnosti systému tepelného managementu v podmínkách nízkých teplot.Výsledky výzkumu ukazují, že v prostředí s nízkou teplotou mohou přiměřená opatření na využití vratného vzduchu snížit topný výkon vyžadovaný elektrickými vozidly o 46 % až 62 % a zároveň zabránit zamlžování a námraze skel a mohou snížit spotřebu energie na vytápění až o 40 %. %..Denso Japan také vyvinulo odpovídající dvouvrstvou strukturu zpětného vzduchu/čerstvého vzduchu, která může snížit tepelné ztráty způsobené větráním o 30 % a zároveň zabránit zamlžování.V této fázi se postupně zlepšuje environmentální adaptabilita tepelného managementu elektromobilů v extrémních podmínkách a vyvíjí se směrem k integraci a ekologizaci.
Aby se dále zlepšila účinnost tepelného managementu baterie za podmínek vysokého výkonu a snížila se složitost tepelného managementu, je také aktuální metoda přímého chlazení a přímého ohřevu baterie, která přímo posílá chladivo do baterie za účelem výměny tepla. technické řešení.Konfigurace tepelného managementu přímé výměny tepla mezi baterií a chladivem je znázorněna na obrázku vpravo.Technologie přímého chlazení může zlepšit účinnost výměny tepla a rychlost výměny tepla, získat rovnoměrnější rozložení teploty uvnitř baterie, snížit sekundární smyčku a zvýšit rekuperaci odpadního tepla systému, čímž se zlepší výkon regulace teploty baterie.Vzhledem k technologii přímé výměny tepla mezi baterií a chladivem je však třeba zvýšit chlazení a teplo prostřednictvím práce systému tepelného čerpadla.Na jedné straně je regulace teploty baterie omezena spouštěním a vypínáním klimatizačního systému tepelného čerpadla, což má určitý vliv na výkon chladicí smyčky.Na jednu stranu to také omezuje využití přírodních zdrojů chlazení v přechodných obdobích, takže tato technologie ještě potřebuje další výzkum, zdokonalování a vyhodnocování aplikací.
Průběh výzkumu klíčových komponent
Systém řízení teploty elektrického vozidla (HVCH) se skládá z více komponent, zejména včetně elektrických kompresorů, elektronických ventilů, výměníků tepla, různých potrubí a nádrží na kapalinu.Mezi nimi jsou kompresor, elektronický ventil a výměník tepla hlavními součástmi systému tepelného čerpadla.Vzhledem k tomu, že poptávka po lehkých elektrických vozidlech stále roste a stupeň systémové integrace se stále prohlubuje, vyvíjejí se také komponenty tepelného managementu elektrických vozidel směrem k lehkým, integrovaným a modulárním.Aby se zlepšila použitelnost elektrických vozidel v extrémních podmínkách, jsou odpovídajícím způsobem vyvíjeny a aplikovány také komponenty, které mohou normálně fungovat v extrémních podmínkách a splňují požadavky na výkon automobilového tepelného managementu.
Čas odeslání: duben-04-2023
