История развития термоменеджмента
Система электромобилей (1)
Фаза I: Только охлаждение +электрическое отопление
Фазовые характеристики: на начальном этапе индустриализации электромобилей системы кондиционирования воздуха в салоне и системы контроля температуры аккумуляторных двигателей модифицируются на основе традиционных транспортных средств, работающих на топливе, и каждая подсистема независимо отвечает требованиям терморегулирования.
Традиционный кондиционер транспортного средства, работающий на топливе, использует охлаждение с циклом сжатия пара, а компрессор кондиционера приводится в движение двигателем косвенно через ремень, используя отходящее тепло двигателя для нагрева.
В кондиционерах электромобилей используется охлаждение с циклом сжатия пара, но вместо этого используется компрессор с электроприводом. Поскольку отработанное тепло двигателя не может удовлетворить потребность в отоплении в зимнее время, для отопления используется электрический нагреватель PTC.
В первых электромобилях для отвода тепла и охлаждения аккумулятора широко использовалось воздушное охлаждение. Циркуляция охлаждающей жидкости и радиатор рассеивали тепло и охлаждали систему электропривода.
Фаза II: тепловой насос + дополнительный электрический нагрев.
Фазовые характеристики:Для повышения эффективности использования энергии отопления в электромобилях применяется технология теплового насоса, а система управления температурой в салоне и система управления температурой аккумулятора просто интегрируются.
Технология тепловых насосов позволяет реализовать использование источников низкосортного воздуха, что может улучшить КПД нагрева по сравнению с традиционным электрическим отоплением. Однако в условиях низких температур эффективность нагрева системы теплового насоса снижается, и для дополнительного обогрева требуется электрический нагреватель PTC.
Контролируя путь потока хладагента через клапан, можно реализовать переключение режимов охлаждения, обогрева, осушения и размораживания.
Поскольку емкость и мощность аккумулятора продолжают увеличиваться, традиционное решение воздушного охлаждения не может удовлетворить требования к контролю температуры силовой батареи, и жидкостное охлаждение постепенно становится основным способом контроля температуры батареи. Потребности в охлаждении салона и аккумуляторной батареи удовлетворяются соответственно за счет подключения испарителя параллельно системе теплового насоса.
Этап Ⅲ: тепловой насос с широким диапазоном температур + интеграция системы управления температурным режимом автомобиля.
Характеристики этапа: подсистемы связаны друг с другом, компоненты интегрированы, повышается комплексная энергоэффективность системы, улучшается низкотемпературная адаптируемость теплового насоса и улучшается интеграция системы терморегулирования автомобиля.
Учитывая проблему снижения эффективности низкотемпературного нагрева традиционных тепловых насосов, постепенно применяются технологии низкотемпературных тепловых насосов, такие как рекуперация отработанного тепла аккумуляторных батарей и пополнение воздуха для впрыска хладагента, а температурный диапазон адаптации теплового насоса расширяется.
Степень связи каждой подсистемы терморегулирования увеличена, а клапаны, резервуары для воды, насосы охлаждающей жидкости и другие компоненты интегрированы.
Контуры хладагента и охлаждающей жидкости имеют модульную конструкцию, а система управления температурным режимом автомобиля является интегрированной и легкой.
Целью разработки системы терморегулирования является разработка более безопасной, энергосберегающей, экологически чистой и удобной системы терморегулирования, обеспечивающей зарядку и безопасность вождения электромобилей, повышение выносливости электромобилей и повышение комфорта пользователей.
