Электрический компрессор в BTMS: «Энерготранспортный узел»
управления температурным режимом транспортных средств
В BTMS основная роль электрического компрессора заключается в управлении циклом хладагента, тем самым обеспечивая аккумуляторной системе «активные» и мощные возможности контроля температуры. Он модернизирует BTMS с базовой «изоляции» и «воздушно-жидкостного охлаждения» до «интеллектуальной прецизионной системы контроля температуры», способной работать в экстремальных условиях.
I. Основная функция: зачем BTMS нужен электрический компрессор?
Батареи генерируют огромные тепловые нагрузки в двух экстремальных условиях, значительно превышающие обычные возможности рассеивания тепла:
* Быстрая зарядка постоянным-мощным постоянным током. Электрическая энергия подается в аккумулятор с чрезвычайно высокой скоростью, выделяя большое количество тепла.
* Разряд высокой-интенсивности в условиях высоких-температур, например при подъеме в гору с полной-нагрузкой летом или при агрессивном вождении.
В настоящее время одного только «пассивного жидкостного охлаждения» радиаторов и вентиляторов недостаточно. Для активного и мощного охлаждения необходимо ввести цикл хладагента, а источником энергии, приводящим в движение этот цикл, является электрический компрессор.
Между тем, зимой режим теплового насоса электрокомпрессора является наиболее эффективным способом обогрева аккумулятора.
II. Принцип работы: как он обслуживает BTMS? Электрический компрессор обслуживает BTMS в двух ключевых режимах:
Режим 1: Режим охлаждения (мощное охлаждение аккумулятора)
Это самое классическое и важное применение электрического компрессора в BTMS.
Сжатие и повышение температуры. Электрический компрессор всасывает газообразный хладагент с низкой-температурой и низким-давлением и сжимает его в газ с высокой-температурой и высоким-давлением.
Конденсация и выделение тепла. Газ с высокой-температурой и высоким-давлением проходит через конденсатор, где принудительно охлаждается вентилятором в передней части автомобиля, конденсируясь в жидкость средней-температуры и высокого-давления.
Дроссельное регулирование и охлаждение. Жидкий хладагент проходит через расширительный клапан, вызывая быстрое падение давления и температуры, превращаясь в смесь тумана с низкой-температурой и низким-давлением.
Испарение и поглощение тепла (важный этап). Низкотемпературный хладагент поступает в холодильную машину. Чиллер — это важный теплообменник, в котором хладагент испаряется, мощно и быстро поглощая большое количество тепла от охлаждающей жидкости аккумулятора, протекающей через другую сторону чиллера.
Передача тепла завершена: охлажденная охлаждающая жидкость аккумулятора затем перекачивается обратно в аккумулятор с помощью электрического водяного насоса для охлаждения аккумулятора. Хладагент, поглотив тепло, снова превращается в газ и втягивается обратно в электрический компрессор, завершая цикл.
Проще говоря: электрический компрессор подает хладагент, «крадя» тепло у охлаждающей жидкости аккумулятора в чиллере, достигая эффективности охлаждения, намного превышающей эффективность воздушного охлаждения и обычного жидкостного охлаждения.
Режим второй: режим обогрева тепловым насосом (эффективный аккумуляторный нагрев)
Это ключевая технология для увеличения запаса хода в зимних условиях.
Переключение режима: направление потока хладагента меняется на противоположное с помощью четырехходового реверсивного клапана-.
Смена ролей: в этом режиме внутренний испаритель становится конденсатором, выделяющим тепло, а наружный конденсатор становится испарителем, поглощающим тепло.
Нагрев батареи: система может определять приоритетность распределения тепла для аккумуляторной батареи. Хладагент с высокой-температурой и высоким-давлением конденсируется в специальном теплообменнике аккумулятора, отдавая тепло охлаждающей жидкости аккумулятора и тем самым эффективно нагревая аккумулятор.
Преимущество энергоэффективности: коэффициент энергоэффективности теплового насоса обычно превышает 2,5, а это означает, что на каждую единицу потребляемой электроэнергии можно передать 2,5 единицы тепла, что намного превышает энергоэффективность систем отопления PTC, которые напрямую используют электричество.
