Зачем электромобилям нужен TMS Thermal
Система управления?
По сравнению с традиционными автомобилями, электромобили имеют дополнительный контроллер, называемый TMS (Thermal Management System). Этот контроллер звучит немного непривычно, но на самом деле мы используем функцию, которую он содержит в традиционных автомобилях, а именно автоматический кондиционер HVAC.
Почему автоматический кондиционер становится системой терморегулирования в электромобилях? Это начинается с системы питания автомобиля.
1. Различия в системах электроснабжения
Энергосистема традиционных транспортных средств работает от двигателя. Оптимальная рабочая температура двигателя составляет 85-105 градусов. Если температура слишком низкая, производительность плохая и требуется предварительный прогрев; если температура слишком высокая, это приведет к повреждению компонентов и потребует отвода тепла.
Низкотемпературный предварительный нагрев бензиновых транспортных средств обычно требует только запуска двигателя на некоторое время, и температура может быть повышена за счет собственного тепла, без дополнительной обработки; высокотемпературное рассеивание тепла требует включения вентилятора охлаждения для рассеивания охлаждающей жидкости двигателя. Короче говоря, характеристики двигателя - это высокое тепло и высокая температура, а потребность в регулировании температуры - это в основном охлаждение, что относительно просто.
Таким образом, системы, связанные с теплом в традиционных автомобилях, в основном представляют собой системы кондиционирования воздуха и системы охлаждения двигателя. Когда кондиционер нагревается, он будет использовать высокотемпературное отработанное тепло, вырабатываемое работающим двигателем, но кондиционер и система охлаждения двигателя являются двумя независимыми контроллерами.
Энергосистема электромобилей исходит от двигателя, а источником энергии является аккумуляторная батарея. Характеристики двигателя аналогичны характеристикам двигателя. Он будет вырабатывать тепло при работе и его необходимо охлаждать.
Однако силовая батарея сильно отличается. Оптимальная рабочая температура силовой батареи составляет 20-40 градусов. Если температура слишком низкая, емкость батареи значительно упадет. Явление гальванизации во время низкотемпературной зарядки также может вызвать серьезные повреждения батареи.
Избыточная температура не только ускорит старение батареи, но и вызовет расширение батареи, утечку, короткое замыкание и даже взрыв. Поэтому, по сравнению с грубым традиционным двигателем, силовая батарея настолько ценна, и ее температурный контроль должен быть очень точным и тщательным!
2. Интегрированный контроллер терморегулирования ITM
В связи с различными системами питания тепловые системы электромобилей включают в себя системы кондиционирования воздуха, управления тепловым режимом аккумуляторных батарей и охлаждения двигателя.
С количественной точки зрения электромобили имеют только на один контроллер терморегулирования батареи больше, чем традиционные топливные автомобили. Достаточно ли добавить один контроллер терморегулирования батареи?
Фактически, изменение системы питания электромобиля привело к более тесной взаимосвязи между изначально независимыми системами терморегулирования!
Например, система кондиционирования воздуха, первоначальное отопление вырабатывалось за счет отработанного тепла двигателя, что является очень энергосберегающим. Отопление электромобилей может полагаться только на принцип теплового насоса или принцип нагрева PTC кондиционера.
Принцип теплового насоса требует работы компрессора, а PTC должен быть включен для нагрева. Оба метода потребляют электроэнергию, и PTC потребляет больше. Электроэнергия поступает от аккумуляторной батареи, поэтому рабочее состояние системы кондиционирования воздуха зависит от производительности аккумуляторной батареи.
Как упоминалось ранее, оптимальный диапазон рабочих температур силовой батареи очень узок, и простой вентилятор предварительного нагрева и охлаждения, как в традиционном автомобиле, не может его контролировать. Нагрев и охлаждение системы кондиционирования воздуха должны гарантировать эффект контроля температуры. Поэтому производительность силовой батареи зависит от регулирования системы кондиционирования воздуха.
Точно так же кондиционер может охлаждать двигатель, а тепло двигателя может использоваться для питания аккумуляторной батареи и кондиционирования воздуха, поэтому связь между ними становится все более тесной.
Слишком высокая или слишком низкая температура аккумулятора повлияет на запас хода автомобиля и комфорт кондиционирования воздуха. Чрезмерная температура двигателя и электронного управления также повлияет на управляемость всего автомобиля. Эти характеристики выдвигают более высокие требования к тепловому управлению.
Более высокие требования электромобилей к терморегулированию и тесная связь между кондиционированием воздуха, аккумуляторами и двигателями привели к разработке оригинального независимого терморегулирования в направлении интегрированной системы терморегулирования для всего транспортного средства, которая объединяет аккумуляторы, двигатели и кондиционирование воздуха в салоне. Этот подход структурной интеграции и функциональной связи облегчает достижение оптимального потребления энергии и стоимости для всего транспортного средства.
