Aparatele de aer condiționat tradiționale cu pompă de căldură au o eficiență de încălzire scăzută și o capacitate de încălzire insuficientă în medii reci, ceea ce restricționează scenariile de aplicare ale vehiculelor electrice. Prin urmare, au fost dezvoltate și aplicate o serie de metode de îmbunătățire a performanței aparatelor de aer condiționat cu pompă de căldură în condiții de temperatură scăzută. Prin creșterea rațională a circuitului secundar de schimb de căldură, în timp ce se răcește bateria de alimentare și sistemul motorului, căldura rămasă este reciclată pentru a îmbunătăți capacitatea de încălzire a vehiculelor electrice în condiții de temperatură scăzută. Rezultatele experimentale arată că capacitatea de încălzire a aparatului de aer condiționat cu pompă de căldură cu recuperare de căldură reziduală este semnificativ îmbunătățită în comparație cu aparatul de aer condiționat tradițional cu pompă de căldură. Pompa de căldură cu recuperare de căldură reziduală, cu un grad de cuplare mai profund al fiecărui subsistem de management termic, și sistemul de management termic al vehiculului cu un grad mai mare de integrare sunt utilizate în Tesla Model Y și Volkswagen ID4. CROZZ și alte modele au fost aplicate (așa cum se arată în dreapta). Cu toate acestea, atunci când temperatura ambiantă este mai scăzută și cantitatea de recuperare a căldurii reziduale este mai mică, recuperarea căldurii reziduale singură nu poate satisface cererea de capacitate de încălzire în medii cu temperatură scăzută, iar încălzitoarele PTC sunt încă necesare pentru a compensa deficitul de capacitate de încălzire în cazurile de mai sus. Cu toate acestea, odată cu îmbunătățirea treptată a nivelului de integrare a managementului termic al vehiculului electric, este posibil să se crească cantitatea de recuperare a căldurii reziduale prin creșterea rezonabilă a căldurii generate de motor, crescând astfel capacitatea de încălzire și COP-ul sistemului pompei de căldură și evitând utilizarea...Încălzitor de lichid de răcire PTC/Încălzitor de aer PTCReducând în continuare gradul de ocupare a spațiului al sistemului de management termic, acesta satisface cererea de încălzire a vehiculelor electrice într-un mediu cu temperatură scăzută. Pe lângă recuperarea și utilizarea căldurii reziduale din baterii și sistemele motorului, utilizarea aerului recirculat este, de asemenea, o modalitate de a reduce consumul de energie al sistemului de management termic în condiții de temperatură scăzută. Rezultatele cercetării arată că, în medii cu temperatură scăzută, măsurile rezonabile de utilizare a aerului recirculat pot reduce capacitatea de încălzire necesară vehiculelor electrice cu 46% până la 62%, evitând în același timp aburirea și înghețarea geamurilor și pot reduce consumul de energie pentru încălzire cu până la 40%. Denso Japonia a dezvoltat, de asemenea, o structură corespunzătoare cu dublu strat de aer recirculat/aer proaspăt, care poate reduce pierderile de căldură cauzate de ventilație cu 30%, prevenind în același timp aburirea. În această etapă, adaptabilitatea la mediu a managementului termic al vehiculelor electrice în condiții extreme se îmbunătățește treptat și se dezvoltă în direcția integrării și ecologizării.
Pentru a îmbunătăți și mai mult eficiența managementului termic al bateriei în condiții de putere mare și pentru a reduce complexitatea managementului termic, metoda de control al temperaturii bateriei prin răcire directă și încălzire directă, care trimite agentul frigorific direct în pachetul de baterii pentru schimb de căldură, este, de asemenea, o soluție tehnică actuală. Configurația managementului termic prin schimbul direct de căldură dintre pachetul de baterii și agent frigorific este prezentată în figura din dreapta. Tehnologia de răcire directă poate îmbunătăți eficiența schimbului de căldură și rata de schimb de căldură, poate obține o distribuție mai uniformă a temperaturii în interiorul bateriei, poate reduce bucla secundară și poate crește recuperarea căldurii reziduale a sistemului, îmbunătățind astfel performanța de control al temperaturii bateriei. Cu toate acestea, datorită tehnologiei de schimb direct de căldură dintre baterie și agent frigorific, răcirea și căldura trebuie crescute prin funcționarea sistemului pompei de căldură. Pe de o parte, controlul temperaturii bateriei este limitat de pornirea și oprirea sistemului de aer condiționat cu pompă de căldură, ceea ce are un anumit impact asupra performanței buclei de agent frigorific. Pe de o parte, limitează și utilizarea surselor naturale de răcire în sezoanele de tranziție, astfel încât această tehnologie necesită încă cercetări, îmbunătățiri și evaluări suplimentare ale aplicațiilor.
Progresul cercetării componentelor cheie
Sistemul de management termic al vehiculului electric (HVCH) constă din mai multe componente, inclusiv în principal compresoare electrice, valve electronice, schimbătoare de căldură, diverse conducte și rezervoare de lichid. Printre acestea, compresorul, valva electronică și schimbătorul de căldură sunt componentele principale ale sistemului de pompe de căldură. Pe măsură ce cererea de vehicule electrice ușoare continuă să crească și gradul de integrare a sistemului continuă să se adâncească, componentele de management termic ale vehiculelor electrice se dezvoltă, de asemenea, în direcția unor componente ușoare, integrate și modularizate. Pentru a îmbunătăți aplicabilitatea vehiculelor electrice în condiții extreme, se dezvoltă și se aplică în mod corespunzător componente care pot funcționa normal în condiții extreme și care îndeplinesc cerințele de performanță a managementului termic auto.
Data publicării: 04 aprilie 2023
