Elektrikli araç sektörü 2014 yılından bu yana giderek daha fazla ilgi görüyor. Bunlar arasında, elektrikli araçların termal yönetimi de giderek daha fazla ilgi görüyor. Çünkü elektrikli araçların menzili yalnızca akünün enerji yoğunluğuna değil, aynı zamanda aracın termal yönetim sistemi teknolojisine de bağlıdır. Akü termal yönetim sistemi de...deneyimSıfırdan, ihmalden dikkate doğru bir süreci başlattık.
O halde bugün, şu konu hakkında konuşalım:elektrikli araçların termal yönetimi, neyi yönetiyorlar?
Elektrikli araç termal yönetimi ile geleneksel araç termal yönetimi arasındaki benzerlikler ve farklılıklar
Bu noktanın ön plana çıkarılmasının nedeni, otomotiv sektörünün yeni enerji çağına girmesiyle birlikte termal yönetimin kapsamının, uygulama yöntemlerinin ve bileşenlerinin büyük ölçüde değişmesidir.
Geleneksel yakıtlı araçların termal yönetim mimarisi hakkında burada daha fazla bir şey söylemeye gerek yok ve profesyonel okuyucular, geleneksel termal yönetimin esas olarak şunları içerdiği konusunda çok nettir:klima termal yönetim sistemi ve güç aktarma organının termal yönetim alt sistemi.
Elektrikli araçların termal yönetim mimarisi, yakıtlı araçların termal yönetim mimarisine dayanır ve elektrik motoru elektronik termal yönetim sistemi ile akü termal yönetim sistemini birleştirir. Yakıtlı araçların aksine, elektrikli araçlar sıcaklık değişimlerine karşı daha hassastır. Sıcaklık, aracın güvenliğini, performansını ve ömrünü belirleyen önemli bir faktördür. Termal yönetim, uygun sıcaklık aralığını ve homojenliğini korumak için gerekli bir araçtır. Bu nedenle, akü termal yönetim sistemi özellikle kritik öneme sahiptir ve akünün termal yönetimi (ısı dağılımı/ısı iletimi/ısı yalıtımı), akünün güvenliği ve uzun süreli kullanımdan sonra güç tutarlılığı ile doğrudan ilişkilidir.
Yani detaylara baktığımızda temel olarak şu farklar göze çarpıyor.
Klimaların farklı ısı kaynakları
Geleneksel yakıt kamyonunun klima sistemi esas olarak kompresör, kondansatör, genleşme valfi, buharlaştırıcı, boru hattı ve diğerlerinden oluşur.bileşenler.
Soğutma sırasında, soğutucu (soğutucu) kompresör tarafından yapılır ve araçtaki ısı, sıcaklığı düşürmek için uzaklaştırılır, bu da soğutma prensibidir. Çünkükompresör çalışması Motor tarafından çalıştırılması gerektiğinden, soğutma işlemi motorun yükünü arttıracaktır ve bu nedenle yaz klimasının daha fazla yağ harcadığını söylüyoruz.
Günümüzde, yakıtlı araçların neredeyse tüm ısıtma sistemleri, motor soğutma sıvısından gelen ısıyı kullanmaktadır. Motor tarafından üretilen büyük miktarda atık ısı, klimayı ısıtmak için kullanılabilir. Soğutma sıvısı, sıcak hava sistemindeki ısı eşanjöründen (su deposu olarak da bilinir) geçer ve fan tarafından taşınan hava, motor soğutma sıvısıyla ısı alışverişine tabi tutulur. Bu sayede hava ısıtılarak aracın içine gönderilir.
Ancak soğuk ortamda, su sıcaklığını doğru sıcaklığa çıkarmak için motorun uzun süre çalışması gerekiyor ve kullanıcının da araç içerisinde uzun süre soğuğa katlanması gerekiyor.
Yeni enerji araçlarının ısıtması çoğunlukla elektrikli ısıtıcılara dayanır; elektrikli ısıtıcılar arasında rüzgar türbinli ısıtıcılar ve su ısıtıcıları bulunur. Hava ısıtıcısının çalışma prensibi, dolaşımdaki havayı doğrudan ısıtma sacından ısıtarak araca sıcak hava sağlayan saç kurutma makinesinin çalışma prensibine benzer. Rüzgar türbinli ısıtıcının avantajı, ısıtma süresinin kısa olması, enerji verimliliği oranının biraz daha yüksek olması ve ısıtma sıcaklığının yüksek olmasıdır. Dezavantajı ise, ısıtma rüzgarının özellikle kuru olması ve bu nedenle insan vücudunda kuruluk hissi uyandırmasıdır. Su ısıtıcısının çalışma prensibi, soğutma sıvısını ısıtma sacından ısıtan elektrikli su ısıtıcısının çalışma prensibine benzer. Yüksek sıcaklıktaki soğutma sıvısı, sıcak hava çekirdeğinden akarak dolaşımdaki havayı ısıtarak iç mekanı ısıtır. Su ısıtıcısının ısıtma süresi hava ısıtıcısından biraz daha uzundur, ancak yakıtlı araçlara göre çok daha hızlıdır ve su borusu düşük sıcaklıktaki ortamda ısı kaybeder ve enerji verimliliği biraz daha düşüktür. Xiaopeng G3, yukarıda bahsedilen su ısıtıcısını kullanır.
İster rüzgarla ısıtma olsun ister su ısıtma, elektrikli araçlar için elektrik sağlamak amacıyla güç pillerine ihtiyaç duyulur ve elektriğin çoğu şu şekilde tüketilir:klima ısıtma Düşük sıcaklık ortamlarında. Bu durum, elektrikli araçların düşük sıcaklık ortamlarında sürüş menzilinin azalmasına neden olur.
Karşılaştırile ed Düşük sıcaklık ortamlarında yakıtlı araçların ısınma hızının yavaş olması sorunu, elektrikli araçlarda elektrikli ısıtmanın kullanılmasıyla ısınma süresini önemli ölçüde kısaltabilir.
Güç pillerinin termal yönetimi
Yakıtlı araçların motor termal yönetimi ile karşılaştırıldığında, elektrikli araç güç sisteminin termal yönetim gereksinimleri daha sıkıdır.
Pilin en iyi çalışma sıcaklığı aralığı çok küçük olduğundan, pil sıcaklığının genellikle 15 ile 40 arasında olması gerekir.° C. Ancak, araçlarda yaygın olarak kullanılan ortam sıcaklığı -30~40'dır.° C ve gerçek kullanıcıların sürüş koşulları karmaşıktır. Termal yönetim kontrolünün, araçların sürüş koşullarını ve akülerin durumunu etkili bir şekilde tespit edip belirlemesi, optimum sıcaklık kontrolünü gerçekleştirmesi ve enerji tüketimi, araç performansı, akü performansı ve konfor arasında bir denge sağlamaya çalışması gerekir.
Menzil kaygısını hafifletmek için elektrikli araçların batarya kapasitesi giderek büyüyor ve enerji yoğunluğu da giderek artıyor; aynı zamanda kullanıcılar için çok uzun şarj bekleme süresi çelişkisini çözmek gerekiyor ve hızlı şarj ve süper hızlı şarj ortaya çıktı.
Termal yönetim açısından, yüksek akımlı hızlı şarj, pilin daha fazla ısı üretmesine ve daha fazla enerji tüketmesine neden olur. Şarj sırasında pil sıcaklığı çok yükseldiğinde, bu durum yalnızca güvenlik risklerine yol açmakla kalmaz, aynı zamanda pil verimliliğinin azalması ve pil ömrünün hızla azalması gibi sorunlara da yol açabilir.termal yönetim sistemiçetin bir imtihandır.
Elektrikli araç termal yönetimi
Yolcu kabini konfor ayarı
Aracın iç mekan termal ortamı, yolcu konforunu doğrudan etkiler. İnsan vücudunun duyusal modeliyle birleştirilen kabin içi akış ve ısı transferi çalışmaları, araç konforunu ve performansını iyileştirmek için önemli bir araçtır. Gövde yapısı tasarımından, klima çıkışına, güneş ışınlarından etkilenen araç camlarına ve tüm gövde tasarımına kadar, klima sistemiyle birlikte yolcu konforu üzerindeki etki dikkate alınmaktadır.
Araç kullanırken kullanıcılar sadece aracın güçlü güç çıkışının getirdiği sürüş hissini yaşamakla kalmıyor, aynı zamanda kabin ortamının konforu da önemli bir yer tutuyor.
Güç pili çalışma sıcaklığı ayar kontrolü
Pil kullanımı sürecinde birçok sorunla karşılaşılacaktır, özellikle pil sıcaklığı, lityum pil aşırı düşük sıcaklık ortamında güç zayıflaması ciddidir, yüksek sıcaklık ortamında güvenlik risklerine eğilimlidir, pillerin aşırı durumlarda kullanılması pile zarar verme olasılığı çok yüksek olacaktır, dolayısıyla pil performansı ve ömrü azalacaktır.
Termal yönetimin temel amacı, akü paketinin en iyi çalışma koşullarını korumak için her zaman uygun sıcaklık aralığında çalışmasını sağlamaktır. Akünün termal yönetim sistemi temel olarak üç işlevi içerir: ısı dağılımı, ön ısıtma ve sıcaklık dengeleme. Isı dağılımı ve ön ısıtma, esas olarak dış ortam sıcaklığının akü üzerindeki olası etkisine göre ayarlanır. Sıcaklık dengeleme, akü paketi içindeki sıcaklık farkını azaltmak ve akünün belirli bir bölümünün aşırı ısınmasından kaynaklanan hızlı bozulmayı önlemek için kullanılır.
Şu anda piyasada bulunan elektrikli araçlarda kullanılan batarya termal yönetim sistemleri temel olarak hava soğutmalı ve sıvı soğutmalı olmak üzere iki kategoriye ayrılıyor.
İlkehava soğutmalı termal yönetim sistemi Bilgisayarın ısı dağıtma prensibine daha çok benzeyen bu sistemde, batarya paketinin bir bölümüne soğutma fanı, diğer ucunda ise fanın çalışmasıyla bataryalar arasındaki hava akışını hızlandıran bir havalandırma deliği bulunur ve batarya çalışırken ortaya çıkan ısıyı uzaklaştırır.
Kısacası, hava soğutma, akü grubunun yan tarafına bir fan eklemek ve fanı üfleyerek akü grubunu soğutmak anlamına gelir. Ancak fanın üflediği rüzgar dış etkenlerden etkilenecek ve dış sıcaklık yükseldiğinde hava soğutmanın verimliliği azalacaktır. Tıpkı sıcak bir günde vantilatör kullanmanın sizi serinletmemesi gibi. Hava soğutmanın avantajı basit yapısı ve düşük maliyetidir.
Sıvı soğutma, pil takımının içindeki soğutma sıvısı boru hattındaki soğutma sıvısı aracılığıyla pilin çalışması sırasında oluşan ısıyı uzaklaştırarak pil sıcaklığını düşürme etkisine sahiptir. Gerçek kullanım etkisine bakıldığında, sıvı ortamın yüksek bir ısı transfer katsayısı, yüksek ısı kapasitesi ve daha hızlı soğutma hızı vardır ve Xiaopeng G3, daha yüksek soğutma verimliliğine sahip bir sıvı soğutma sistemi kullanır.
Basitçe söylemek gerekirse, sıvı soğutmanın prensibi akü paketine bir su borusu yerleştirmektir. Akü paketinin sıcaklığı çok yüksek olduğunda, su borusuna soğuk su dökülür ve soğuk su ısıyı alarak aküyü soğutur. Akü paketinin sıcaklığı çok düşükse, ısıtılması gerekir.
Araç yoğun bir şekilde sürüldüğünde veya hızlı şarj edildiğinde, akünün şarj ve deşarjı sırasında büyük miktarda ısı oluşur. Akü sıcaklığı çok yüksek olduğunda, kompresörü çalıştırın ve düşük sıcaklıktaki soğutucu akışkan, akü ısı eşanjörünün soğutma borusundaki soğutucu akışkandan akar. Düşük sıcaklıktaki soğutucu akışkan, ısıyı almak için akü grubuna akar ve böylece akünün en iyi sıcaklık aralığını koruması sağlanır. Bu da aracın kullanımı sırasında akünün güvenliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde artırır ve şarj süresini kısaltır.
Aşırı soğuk kış aylarında, düşük sıcaklıklar nedeniyle lityum pillerin aktivitesi azalır, pil performansı önemli ölçüde düşer ve pil yüksek güçlü deşarj veya hızlı şarj edilemez. Bu sırada, pil devresindeki soğutma sıvısını ısıtmak için su ısıtıcısını açın ve yüksek sıcaklıktaki soğutma sıvısı pili ısıtır. Bu, aracın düşük sıcaklıklarda hızlı şarj olma ve uzun menzile sahip olmasını sağlar.
Elektrikli tahrikli elektronik kontrol ve yüksek güçlü elektrikli parçaların soğutulması, ısı dağılımı
Yeni enerji araçları kapsamlı elektriklendirme işlevlerine kavuştu ve yakıt güç sistemi elektrikli güç sistemine dönüştürüldü. Batarya gücü şu kadar çıktı:370V DC voltajı Araca güç, soğutma ve ısıtma sağlamak ve araçtaki çeşitli elektrikli bileşenlere güç sağlamak. Aracın sürüşü sırasında, yüksek güçlü elektrikli bileşenler (motorlar, DCDC, motor kontrolörleri vb.) çok fazla ısı üretir. Elektrikli cihazların yüksek sıcaklığı, araç arızalarına, güç kısıtlamalarına ve hatta güvenlik tehlikelerine neden olabilir. Araç termal yönetimi, aracın yüksek güçlü elektrikli bileşenlerinin güvenli çalışma sıcaklığı aralığında olmasını sağlamak için üretilen ısıyı zamanında dağıtmalıdır.
G3 elektrikli tahrik elektronik kontrol sistemi, termal yönetim için sıvı soğutmalı ısı dağılımını benimser. Elektronik pompa tahrik sistemi boru hattındaki soğutma sıvısı, elektrikli parçaların ısısını uzaklaştırmak için motor ve diğer ısıtma cihazlarından geçer ve ardından aracın ön giriş ızgarasındaki radyatörden geçer ve yüksek sıcaklıktaki soğutma sıvısını soğutmak için elektronik fan çalıştırılır.
Termal yönetim sektörünün gelecekteki gelişimine ilişkin bazı düşünceler
Düşük enerji tüketimi:
Klimaların neden olduğu yüksek güç tüketimini azaltmak için ısı pompalı klima sistemleri giderek daha fazla ilgi görmeye başladı. Genel ısı pompası sistemi (soğutucu olarak R134a kullanan), kullanılan ortamda aşırı düşük sıcaklık (-10°C'nin altında) gibi bazı sınırlamalara sahip olsa da,° C) Çalışamaz, yüksek sıcaklık ortamında soğutma, sıradan elektrikli araç klimalarından farklı değildir. Ancak, Çin'in çoğu bölgesinde, ilkbahar ve sonbahar mevsimleri (ortam sıcaklığı) klimanın enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltabilir ve enerji verimliliği oranı elektrikli ısıtıcıların 2 ila 3 katıdır.
Düşük gürültü:
Elektrikli araçta motorun gürültü kaynağı olmadığında, motorun çalışmasıyla oluşan gürültükompresörKlima soğutma için açıldığında ön taraftaki elektronik fan, kullanıcılar tarafından kolayca şikayet edilebilir. Verimli ve sessiz elektronik fan ürünleri ve büyük deplasmanlı kompresörler, soğutma kapasitesini artırırken çalışma sırasında oluşan gürültüyü azaltmaya yardımcı olur.
Düşük maliyet:
Termal yönetim sistemlerinin soğutma ve ısıtma yöntemleri çoğunlukla sıvı soğutma sistemini kullanır ve düşük sıcaklıklı ortamlarda akü ısıtma ve klima ısıtmasının ısı ihtiyacı çok yüksektir. Mevcut çözüm, ısı üretimini artırmak için elektrikli ısıtıcıyı artırmaktır; bu da yüksek parça maliyeti ve yüksek enerji tüketimi getirir. Akü teknolojisinde, akülerin zorlu sıcaklık gereksinimlerini çözmek veya azaltmak için bir atılım olması, termal yönetim sistemlerinin tasarımında ve maliyetinde büyük bir optimizasyon sağlayacaktır. Aracın çalışması sırasında motor tarafından üretilen atık ısının verimli bir şekilde kullanılması, termal yönetim sisteminin enerji tüketiminin azaltılmasına da yardımcı olacaktır. Bunun tersi, akü kapasitesinin azaltılması, sürüş menzilinin iyileştirilmesi ve araç maliyetinin düşürülmesi anlamına gelir.
Zeki:
Elektrikli araçların gelişim trendi yüksek oranda elektriklendirmedir ve geleneksel klimalar yalnızca soğutma ve ısıtma fonksiyonlarıyla sınırlıdır ve akıllı hale getirilebilir. Klima, aile arabası gibi kullanıcı araç alışkanlıklarına dayalı büyük veri desteğiyle daha da geliştirilebilir ve klimanın sıcaklığı, araca bindikten sonra farklı kişilere göre akıllıca ayarlanabilir. Araç içindeki sıcaklığın konforlu bir sıcaklığa ulaşması için dışarı çıkmadan önce klimayı açın. Akıllı elektrikli hava çıkışı, araçtaki kişi sayısına, kişinin pozisyonuna ve vücut büyüklüğüne göre hava çıkışının yönünü otomatik olarak ayarlayabilir.
Gönderim zamanı: 20-Eki-2023