2014 yılından bu yana elektrikli araç sektörü giderek ısınıyor.Bunlar arasında elektrikli araçların araç termal yönetimi giderek ısınıyor.Çünkü elektrikli araçların menzili sadece bataryanın enerji yoğunluğuna değil aynı zamanda aracın termal yönetim sistemi teknolojisine de bağlı.Akü termal yönetim sistemi ayrıcadeneyimSıfırdan ihmalden ilgiye kadar bir süreç başlattık.
O halde bugün elektrikli araçların termal yönetiminden bahsedelim, neyi yönetiyorlar?
Elektrikli araç termal yönetimi ile geleneksel araç termal yönetimi arasındaki benzerlikler ve farklılıklar
Bu nokta ilk sıraya konulmaktadır çünkü otomotiv endüstrisi yeni enerji çağına girdikten sonra termal yönetimin kapsamı, uygulama yöntemleri ve bileşenleri büyük ölçüde değişmiştir.
Burada geleneksel yakıtlı araçların termal yönetim mimarisi hakkında daha fazla söz etmeye gerek yok ve profesyonel okuyucular, geleneksel termal yönetimin esas olarak klima termal yönetim sistemini ve güç aktarma organlarının termal yönetim alt sistemini içerdiğini çok açık bir şekilde anlıyorlar.
Elektrikli araçların termal yönetim mimarisi, yakıtlı araçların termal yönetim mimarisini temel alır ve elektrikli motor elektronik termal yönetim sistemi ve akü termal yönetim sistemini ekler, yakıtlı araçların aksine elektrikli araçlar sıcaklık değişimlerine daha duyarlıdır, sıcaklık bir anahtardır Güvenliğini, performansını ve ömrünü belirleyen faktör olan termal yönetim, uygun sıcaklık aralığını ve tekdüzeliği korumak için gerekli bir araçtır.Bu nedenle, batarya termal yönetim sistemi özellikle kritik öneme sahiptir ve bataryanın termal yönetimi (ısı dağıtımı/ısı iletimi/ısı yalıtımı), bataryanın güvenliği ve uzun süreli kullanım sonrasında gücün tutarlılığı ile doğrudan ilgilidir.
Yani ayrıntılar açısından temel olarak aşağıdaki farklılıklar vardır.
Klimanın farklı ısı kaynakları
Geleneksel yakıt kamyonunun klima sistemi esas olarak kompresör, kondansatör, genleşme valfi, evaporatör, boru hattı ve diğerlerinden oluşur.bileşenler.
Soğutma sırasında soğutucu akışkan (soğutucu akışkan) kompresör tarafından yapılır ve soğutmanın prensibi olan sıcaklığı azaltmak için araçtaki ısı uzaklaştırılır.Kompresör işinin motor tarafından tahrik edilmesi gerektiğinden, soğutma işlemi motorun yükünü artıracaktır ve bu nedenle yaz klimasının daha fazla yağa mal olduğunu söylememizin nedeni budur.
Şu anda, neredeyse tüm yakıtlı araç ısıtması, motor soğutma sıvısı soğutma sıvısından gelen ısının kullanılmasıyla gerçekleştirilir; motor tarafından üretilen atık ısının büyük bir kısmı, klimayı ısıtmak için kullanılabilir.Soğutucu, sıcak hava sistemindeki ısı eşanjöründen (su deposu olarak da bilinir) geçer ve üfleyici tarafından taşınan hava, motor soğutucuyla ısı alışverişine tabi tutulur ve hava ısıtılır ve ardından araca gönderilir.
Ancak soğuk ortamda su sıcaklığının doğru sıcaklığa çıkması için motorun uzun süre çalışması gerekir ve kullanıcının araç içinde soğuğa uzun süre dayanması gerekir.
Yeni enerji araçlarının ısıtılması esas olarak elektrikli ısıtıcılara dayanır, elektrikli ısıtıcılarda rüzgar ısıtıcıları ve su ısıtıcıları bulunur.Hava ısıtıcısının çalışma prensibi, ısıtma levhası boyunca dolaşan havayı doğrudan ısıtan ve böylece araca sıcak hava sağlayan saç kurutma makinesininkine benzer.Rüzgar ısıtıcısının avantajı, ısıtma süresinin hızlı olması, enerji verimliliği oranının biraz daha yüksek olması ve ısıtma sıcaklığının yüksek olmasıdır.Dezavantajı, ısıtıcı rüzgarın özellikle kuru olması ve bu da insan vücuduna kuruluk hissi vermesidir.Su ısıtıcısının prensibi, soğutucuyu ısıtma levhası boyunca ısıtan elektrikli su ısıtıcısınınkine benzer ve yüksek sıcaklıktaki soğutucu, sıcak hava çekirdeğinden akar ve daha sonra iç ısıtmayı sağlamak için dolaşımdaki havayı ısıtır.Su ısıtıcısının ısıtma süresi havalı ısıtıcınınkinden biraz daha uzundur, ancak aynı zamanda yakıtlı araçtan çok daha hızlıdır ve su borusunun düşük sıcaklık ortamında ısı kaybı vardır ve enerji verimliliği biraz daha düşüktür. .Xiaopeng G3 yukarıda belirtilen su ısıtıcısını kullanıyor.
İster rüzgar ısıtması ister su ısıtması olsun, elektrikli araçlarda elektrik sağlamak için güç pillerine ihtiyaç vardır ve elektriğin çoğu, düşük sıcaklıktaki ortamlarda klima ısıtmasında tüketilir.Bu, düşük sıcaklıktaki ortamlarda elektrikli araçların sürüş menzilinin azalmasına neden olur.
Karşılaştırile birlikte Düşük sıcaklıktaki ortamlarda yakıtlı araçların ısınma hızının yavaş olması sorunu, elektrikli araçlarda elektrikli ısıtmanın kullanılması ısıtma süresini büyük ölçüde kısaltabilir.
Güç pillerinin termal yönetimi
Yakıtlı araçların motor termal yönetimiyle karşılaştırıldığında, elektrikli araç güç sisteminin termal yönetim gereksinimleri daha katıdır.
Pilin en iyi çalışma sıcaklığı aralığı çok küçük olduğundan pil sıcaklığının genellikle 15 ila 40°C arasında olması gerekir.° C. Ancak araçların yaygın olarak kullandığı ortam sıcaklığı -30~40'tır.° C ve gerçek kullanıcıların sürüş koşulları karmaşıktır.Termal yönetim kontrolünün, araçların sürüş koşullarını ve akülerin durumunu etkin bir şekilde tanımlaması ve belirlemesi, optimum sıcaklık kontrolünü gerçekleştirmesi ve enerji tüketimi, araç performansı, akü performansı ve konfor arasında bir denge sağlamaya çalışması gerekir.
Menzil endişesini hafifletmek için elektrikli araç akü kapasitesi giderek artıyor ve enerji yoğunluğu da artıyor;Aynı zamanda kullanıcıların şarj bekleme süresinin çok uzun olması çelişkisini de çözmek gerekti ve hızlı şarj ve süper hızlı şarj ortaya çıktı.
Termal yönetim açısından, yüksek akımlı hızlı şarj, daha fazla ısı üretimi ve pilin daha yüksek enerji tüketimini sağlar.Şarj sırasında pil sıcaklığının çok yüksek olması yalnızca güvenlik risklerine yol açmakla kalmaz, aynı zamanda pil verimliliğinin azalması ve pil ömrünün hızla tükenmesi gibi sorunlara da yol açabilir.Termal yönetim sisteminin tasarımı ciddi bir testtir.
Elektrikli araç termal yönetimi
Yolcu kabini konfor ayarı
Aracın iç ısıl ortamı, yolcunun konforunu doğrudan etkiler.İnsan vücudunun duyusal modeliyle birleştiğinde kabindeki akış ve ısı transferinin incelenmesi, araç konforunu ve araç performansını iyileştirmenin önemli bir yoludur.Gövde yapısı tasarımından, klima çıkışına, güneş ışınımından etkilenen araç camlarına ve tüm gövde tasarımından klima sistemiyle bir araya gelerek yolcu konforuna etkisi dikkate alınmıştır.
Kullanıcılar, araç kullanırken sadece aracın güçlü güç çıkışının getirdiği sürüş hissini deneyimlememeli, aynı zamanda kabin ortamının konforu da önemli bir parçadır.
Güç aküsü çalışma sıcaklığı ayar kontrolü
İşlemin kullanımında pil, özellikle pil sıcaklığında birçok sorunla karşılaşacaktır, lityum pilin aşırı düşük sıcaklık ortamında güç zayıflaması ciddidir, yüksek sıcaklık ortamında güvenlik risklerine yatkındır, pillerin aşırı kullanımı durumların pile zarar verme olasılığı çok yüksek olacak, dolayısıyla pil performansı ve ömrü azalacaktır.
Termal yönetimin temel amacı, pil takımının en iyi çalışma koşullarını korumak için pil takımının her zaman uygun sıcaklık aralığında çalışmasını sağlamaktır.Pilin termal yönetim sistemi temel olarak üç işlevi içerir: ısı dağıtımı, ön ısıtma ve sıcaklık dengeleme.Isı dağıtımı ve ön ısıtma esas olarak dış ortam sıcaklığının akü üzerindeki olası etkisine göre ayarlanır.Sıcaklık dengeleme, pil takımı içindeki sıcaklık farkını azaltmak ve pilin belirli bir bölümünün aşırı ısınmasından kaynaklanan hızlı bozulmayı önlemek için kullanılır.
Şu anda piyasada bulunan elektrikli araçlarda kullanılan akü termal yönetim sistemleri temel olarak iki kategoriye ayrılıyor: hava soğutmalı ve sıvı soğutmalı.
Hava soğutmalı termal yönetim sisteminin prensibi daha çok bilgisayarın ısı dağıtma prensibine benzer; pil takımının bir bölümüne bir soğutma fanı takılıdır ve diğer ucunda, pil takımı arasındaki hava akışını hızlandıran bir havalandırma deliği bulunur. Çalışırken akünün yaydığı ısıyı uzaklaştırmak için, fanın çalışmasıyla piller.
Açıkça söylemek gerekirse hava soğutma, pil takımının yan tarafına bir fan eklenip, fanı üfleyerek pil paketini soğutmak anlamına gelir, ancak fanın üflediği rüzgar dış etkenlerden ve hava soğutmanın verimliliğinden etkilenecektir. Dış sıcaklık daha yüksek olduğunda azaltılacaktır.Tıpkı sıcak bir günde vantilatörü üflemenin sizi serinletmediği gibi.Hava soğutmanın avantajı basit yapısı ve düşük maliyetidir.
Sıvı soğutma, akü sıcaklığının azaltılması etkisini elde etmek için çalışma sırasında akü tarafından üretilen ısıyı akü paketinin içindeki soğutma sıvısı boru hattındaki soğutucu aracılığıyla uzaklaştırır.Gerçek kullanım etkisinden sıvı ortamın yüksek ısı transfer katsayısı, büyük ısı kapasitesi ve daha hızlı soğutma hızı vardır ve Xiaopeng G3, daha yüksek soğutma verimliliğine sahip bir sıvı soğutma sistemi kullanır.
Basit bir ifadeyle sıvı soğutmanın prensibi, batarya paketine bir su borusu yerleştirmektir.Pil takımının sıcaklığı çok yüksek olduğunda, su borusuna soğuk su dökülür ve soğuması için soğuk su ile ısı alınır.Pil paketi sıcaklığı çok düşükse ısıtılması gerekir.
Araç kuvvetli bir şekilde sürüldüğünde veya hızlı şarj edildiğinde akünün şarj edilmesi ve boşaltılması sırasında büyük miktarda ısı açığa çıkar.Akü sıcaklığı çok yüksek olduğunda, kompresörü açın; düşük sıcaklıktaki soğutucu akışkan, akü ısı eşanjörünün soğutma borusundaki soğutucu akışkan içinden akar.Düşük sıcaklıktaki soğutucu, ısıyı uzaklaştırmak için akü paketine akar, böylece akü en iyi sıcaklık aralığını koruyabilir, bu da aracın kullanımı sırasında akünün güvenliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde artırır ve şarj süresini kısaltır.
Aşırı soğuk kış aylarında, düşük sıcaklık nedeniyle lityum pillerin etkinliği azalır, pil performansı büyük ölçüde azalır ve pil yüksek güçte deşarj edilemez veya hızlı şarj edilemez.Bu sırada akü devresindeki soğutucuyu ısıtmak için su ısıtıcısını açın; yüksek sıcaklıktaki soğutucu aküyü ısıtır.Aracın aynı zamanda hızlı şarj kabiliyetine sahip olmasını ve düşük sıcaklıktaki ortamlarda uzun sürüş menziline sahip olmasını sağlar.
Elektrikli tahrikli elektronik kontrol ve yüksek güçlü elektrikli parçalar soğutma ısı dağılımı
Yeni enerji araçları kapsamlı elektrifikasyon fonksiyonlarına kavuşmuş ve yakıt güç sistemi elektrik güç sistemine dönüştürülmüştür.Güç aküsü, araca güç, soğutma ve ısıtma sağlamak ve araçtaki çeşitli elektrikli bileşenlere güç sağlamak için 370 V DC'ye kadar voltaj çıkışı sağlar.Aracın sürüşü sırasında yüksek güçlü elektrikli bileşenler (motorlar, DCDC, motor kontrolörleri vb.) çok fazla ısı üretecektir.Elektrikli cihazların yüksek sıcaklığı aracın arızalanmasına, güç sınırlamasına ve hatta güvenlik tehlikelerine neden olabilir.Araç termal yönetiminin, aracın yüksek güçlü elektrikli bileşenlerinin güvenli çalışma sıcaklığı aralığında olmasını sağlamak için üretilen ısıyı zamanında dağıtması gerekir.
G3 elektrikli tahrikli elektronik kontrol sistemi, termal yönetim için sıvı soğutmalı ısı dağıtımını benimser.Elektronik pompa tahrik sistemi boru hattındaki soğutucu, elektrikli parçaların ısısını taşımak için motordan ve diğer ısıtma cihazlarından akar ve daha sonra aracın ön emme ızgarasındaki radyatörden akar ve elektronik fan açılır. yüksek sıcaklıktaki soğutucuyu soğutun.
Termal yönetim endüstrisinin gelecekteki gelişimi üzerine bazı düşünceler
Düşük enerji tüketimi:
İklimlendirmenin neden olduğu büyük güç tüketimini azaltmak amacıyla, ısı pompalı iklimlendirme giderek daha fazla ilgi görmeye başlamıştır.Her ne kadar genel ısı pompası sistemi (soğutucu olarak R134a kullanır), kullanılan ortamda son derece düşük sıcaklık (-10°C'nin altında) gibi bazı sınırlamalara sahiptir.° C) çalışamıyor, yüksek sıcaklık ortamındaki soğutma, sıradan elektrikli araç klimasından farklı değil.Bununla birlikte, Çin'in çoğu bölgesinde ilkbahar ve sonbahar mevsimi (ortam sıcaklığı) klimanın enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltabilir ve enerji verimliliği oranı elektrikli ısıtıcılarınkinin 2 ila 3 katıdır.
Düşük gürültü:
Elektrikli araçta motorun gürültü kaynağı bulunmadığından, klima soğutma amacıyla açıldığında kompresör ve ön uç elektronik fanın çalışmasıyla ortaya çıkan gürültü, kullanıcılar tarafından kolaylıkla şikayet edilebilmektedir.Verimli ve sessiz elektronik fan ürünleri ve büyük deplasmanlı kompresörler, soğutma kapasitesini artırırken çalışmadan kaynaklanan gürültüyü azaltmaya yardımcı olur
Düşük maliyetli:
Termal yönetim sisteminin soğutma ve ısıtma yöntemlerinde çoğunlukla sıvı soğutma sistemi kullanılır ve düşük sıcaklıktaki ortamlarda akü ısıtma ve iklimlendirme ısıtmasının ısı talebi çok büyüktür.Mevcut çözüm, ısı üretimini artırmak için elektrikli ısıtıcıyı arttırmaktır, bu da yüksek parça maliyeti ve yüksek enerji tüketimini beraberinde getirir.Pil teknolojisinde pillerin zorlu sıcaklık gereksinimlerini çözecek veya azaltacak bir atılım olursa, termal yönetim sistemlerinin tasarımında ve maliyetinde büyük optimizasyon sağlanacaktır.Aracın çalışması sırasında motorun ürettiği atık ısının verimli kullanılması aynı zamanda termal yönetim sisteminin enerji tüketiminin azaltılmasına da yardımcı olacaktır.Geriye çevrildiğinde ise akü kapasitesinde azalma, sürüş menzilinde iyileşme ve araç maliyetinde azalma olur.
Zeki:
Yüksek derecede elektrifikasyon, elektrikli araçların gelişme eğilimidir ve geleneksel klimalar, akıllı bir şekilde geliştirilmek üzere yalnızca soğutma ve ısıtma fonksiyonlarıyla sınırlıdır.Klima, aile arabası gibi kullanıcının araç alışkanlıklarına dayalı olarak büyük veri desteği sağlayacak şekilde daha da geliştirilebilir; klimanın sıcaklığı, araca bindikten sonra farklı insanlara akıllıca uyarlanabilir.Arabanın içindeki sıcaklığın konforlu bir sıcaklığa ulaşması için dışarı çıkmadan önce klimayı açın.Akıllı elektrikli hava çıkışı, araçtaki kişi sayısına, vücut pozisyonuna ve büyüklüğüne göre hava çıkışının yönünü otomatik olarak ayarlayabilir.
Gönderim zamanı: 20 Ekim 2023