1. Requisiti di gestione termica dei veicoli elettrici (HVCH)
L'abitacolo è lo spazio ambientale in cui vive il conducente mentre il veicolo è in movimento.Per garantire un ambiente di guida confortevole per il conducente, la gestione termica dell'abitacolo deve controllare la temperatura, l'umidità e la temperatura di alimentazione dell'aria dell'ambiente interno del veicolo.I requisiti di gestione termica dell'abitacolo in diverse condizioni sono mostrati nella Tabella 1.
Il controllo della temperatura della batteria è un prerequisito importante per garantire il funzionamento efficiente e sicuro dei veicoli elettrici.Quando la temperatura è troppo alta, causerà perdite di liquido e combustione spontanea, che influenzeranno la sicurezza di guida;quando la temperatura è troppo bassa, la capacità di carica e scarica della batteria verrà in una certa misura attenuata.Grazie alla loro elevata densità di energia e al peso leggero, le batterie al litio sono diventate le batterie di alimentazione più utilizzate per i veicoli elettrici.I requisiti di controllo della temperatura delle batterie al litio e il carico termico della batteria in diverse condizioni stimati in base alla letteratura sono mostrati nella Tabella 2. Con il graduale aumento della densità energetica delle batterie di potenza, l'espansione dell'intervallo di temperatura dell'ambiente di lavoro e Con l'aumento delle velocità di ricarica elevate, l'importanza del controllo della temperatura della batteria nel sistema di gestione termica è diventata più importante, non solo per soddisfare le diverse condizioni stradali e le diverse modalità di carica e scarica.Le variazioni del carico di controllo della temperatura in base alle condizioni di lavoro del veicolo, l'uniformità del campo di temperatura tra i pacchi batteria e la prevenzione e il controllo dell'instabilità termica devono inoltre soddisfare tutti i requisiti di controllo della temperatura in diverse condizioni ambientali come freddo intenso, temperature elevate aree calde e ad alta umidità e aree calde estive e fredde invernali.Bisogno.
2. Il riscaldamento PTC della prima fase
Nella fase iniziale dell’industrializzazione dei veicoli elettrici, la tecnologia di base si basa fondamentalmente sulla sostituzione di batterie, motori e altri sistemi di alimentazione.basato su miglioramenti graduali.Il condizionatore d'aria del veicolo elettrico puro e il condizionatore d'aria del veicolo a carburante realizzano entrambi la funzione di refrigerazione attraverso il ciclo di compressione del vapore.La differenza tra i due è che il compressore del condizionatore d'aria del veicolo a carburante è azionato indirettamente dal motore attraverso la cinghia, mentre il veicolo elettrico puro utilizza direttamente il compressore elettrico per azionare la refrigerazione.ciclo.Quando i veicoli a carburante vengono riscaldati in inverno, il calore disperso del motore viene utilizzato direttamente per riscaldare l'abitacolo senza una fonte di calore aggiuntiva.Tuttavia, il calore disperso del motore dei veicoli esclusivamente elettrici non può soddisfare il fabbisogno di riscaldamento invernale.Pertanto, il riscaldamento invernale è un problema che i veicoli elettrici puri devono risolvere..Il riscaldatore a coefficiente di temperatura positivo (coefficiente di temperatura positivo, PTC) è composto da un elemento riscaldante in ceramica PTC e un tubo in alluminio (Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC/Riscaldatore d'aria PTC), che presenta i vantaggi di una ridotta resistenza termica e di un'elevata efficienza di trasferimento del calore e viene utilizzato nella base della carrozzeria dei veicoli a carburante. Pertanto, i primi veicoli elettrici utilizzavano il ciclo di refrigerazione con compressione di vapore più il riscaldamento PTC per ottenere la gestione termica dell'abitacolo.
2.1 Applicazione della tecnologia delle pompe di calore nella seconda fase
Nell’uso reale, i veicoli elettrici hanno una domanda elevata di consumo di energia per il riscaldamento in inverno.Da un punto di vista termodinamico, il COP del riscaldamento PTC è sempre inferiore a 1, il che rende elevato il consumo energetico del riscaldamento PTC e il tasso di utilizzo dell'energia è basso, il che limita seriamente i veicoli elettrici.chilometraggio.La tecnologia della pompa di calore utilizza il ciclo di compressione del vapore per utilizzare il calore di bassa qualità nell'ambiente e il COP teorico durante il riscaldamento è maggiore di 1. Pertanto, l'utilizzo di un sistema a pompa di calore anziché PTC può aumentare l'autonomia di crociera dei veicoli elettrici in modalità riscaldamento. condizioni.Con l'ulteriore miglioramento della capacità e della potenza della batteria di potenza aumenta gradualmente anche il carico termico durante il funzionamento della batteria di potenza.La tradizionale struttura di raffreddamento ad aria non può soddisfare i requisiti di controllo della temperatura della batteria di alimentazione.Pertanto, il raffreddamento a liquido è diventato il metodo principale per il controllo della temperatura della batteria.Inoltre, poiché la temperatura confortevole richiesta dal corpo umano è simile alla temperatura alla quale funziona normalmente la batteria Power, il fabbisogno di raffreddamento dell'abitacolo e della batteria Power può essere soddisfatto collegando in parallelo gli scambiatori di calore nella pompa di calore dell'abitacolo. sistema.Il calore della batteria viene sottratto indirettamente dallo scambiatore di calore e dal raffreddamento secondario ed è stato migliorato il grado di integrazione del sistema di gestione termica del veicolo elettrico.Sebbene il grado di integrazione sia stato migliorato, il sistema di gestione termica in questa fase integra semplicemente solo il raffreddamento della batteria e dell'abitacolo e il calore disperso della batteria e del motore non è stato utilizzato in modo efficace.
Orario di pubblicazione: 04-apr-2023
