1. Requisitos de gerenciamento térmico de veículos elétricos (HVC)
O habitáculo é o espaço ambiental onde o condutor vive enquanto o veículo está em funcionamento.Para garantir um ambiente de condução confortável ao condutor, a gestão térmica do habitáculo necessita de controlar a temperatura, a humidade e a temperatura de fornecimento de ar do ambiente interior do veículo.Os requisitos de gestão térmica do habitáculo em diferentes condições são apresentados na Tabela 1.
O controle da temperatura da bateria é um pré-requisito importante para garantir a operação eficiente e segura dos veículos elétricos.Quando a temperatura estiver muito alta, causará vazamento de líquido e combustão espontânea, o que afetará a segurança ao dirigir;quando a temperatura está muito baixa, a capacidade de carga e descarga da bateria será atenuada até certo ponto.Devido à sua alta densidade de energia e peso leve, as baterias de lítio tornaram-se as baterias de energia mais utilizadas para veículos elétricos.Os requisitos de controle de temperatura das baterias de lítio e a carga térmica da bateria sob diferentes condições estimadas de acordo com a literatura são mostrados na Tabela 2. Com o aumento gradual da densidade de energia das baterias de potência, a expansão da faixa de temperatura do ambiente de trabalho, e o aumento nas velocidades de carregamento rápidas, a importância do controle de temperatura da bateria no sistema de gerenciamento térmico tornou-se mais proeminente, não apenas para atender às diferentes condições da estrada e aos diferentes modos de carga e descarga.As mudanças de carga de controle de temperatura sob as condições de trabalho do veículo, a uniformidade do campo de temperatura entre as baterias e a prevenção e controle de fuga térmica também precisam atender a todos os requisitos de controle de temperatura sob diferentes condições ambientais, como frio intenso, alta áreas quentes e de alta umidade e áreas quentes de verão e frias de inverno.precisar.
2. O primeiro estágio de aquecimento PTC
Na fase inicial da industrialização dos veículos elétricos, o núcleo da tecnologia baseia-se basicamente na substituição de baterias, motores e outros sistemas de energia.baseado em melhorias graduais.O ar condicionado do veículo elétrico puro e o ar condicionado do veículo a combustível realizam a função de refrigeração através do ciclo de compressão de vapor.A diferença entre os dois é que o compressor do ar condicionado do veículo a combustível é acionado indiretamente pelo motor através da correia, enquanto o veículo elétrico puro utiliza diretamente o compressor de acionamento elétrico para acionar a refrigeração.ciclo.Quando os veículos a combustível são aquecidos no inverno, o calor residual do motor é utilizado diretamente para aquecer o habitáculo sem uma fonte de calor adicional.No entanto, o calor residual do motor dos veículos eléctricos puros não consegue satisfazer as necessidades de aquecimento no inverno.Portanto, o aquecimento no inverno é um problema que os veículos elétricos puros precisam resolver..O aquecedor de coeficiente de temperatura positivo (coeficiente de temperatura positivo, PTC) é composto por elemento de aquecimento cerâmico PTC e tubo de alumínio (Aquecedor de refrigerante PTC/Aquecedor de ar PTC), que tem as vantagens de pequena resistência térmica e alta eficiência de transferência de calor, e é usado na base da carroceria de veículos a combustível. Portanto, os primeiros veículos elétricos usavam refrigeração por ciclo de refrigeração por compressão de vapor mais aquecimento PTC para obter gerenciamento térmico do habitáculo.
2.1 Aplicação da tecnologia de bomba de calor na segunda fase
Na utilização real, os veículos eléctricos têm uma elevada procura de consumo de energia para aquecimento no Inverno.Do ponto de vista termodinâmico, o COP do aquecimento PTC é sempre inferior a 1, o que torna elevado o consumo de energia do aquecimento PTC e a taxa de utilização de energia é baixa, o que restringe seriamente os veículos eléctricos.quilometragem.A tecnologia da bomba de calor utiliza o ciclo de compressão de vapor para utilizar o calor de baixo grau no ambiente, e o COP teórico durante o aquecimento é superior a 1. Portanto, usar um sistema de bomba de calor em vez de PTC pode aumentar o alcance de cruzeiro dos veículos elétricos sob aquecimento condições.Com a melhoria adicional da capacidade e potência da bateria elétrica, a carga térmica durante a operação da bateria elétrica também aumenta gradualmente.A estrutura tradicional de resfriamento de ar não pode atender aos requisitos de controle de temperatura da bateria elétrica.Portanto, o resfriamento líquido tornou-se o principal método de controle de temperatura da bateria.Além disso, uma vez que a temperatura confortável exigida pelo corpo humano é semelhante à temperatura à qual a bateria eléctrica funciona normalmente, os requisitos de refrigeração do habitáculo e da bateria eléctrica podem ser satisfeitos ligando permutadores de calor em paralelo na bomba de calor do habitáculo sistema.O calor da bateria é indiretamente retirado pelo trocador de calor e pelo resfriamento secundário, e o grau de integração do sistema de gerenciamento térmico do veículo elétrico foi melhorado.Embora o grau de integração tenha sido melhorado, o sistema de gestão térmica nesta fase integra simplesmente o arrefecimento da bateria e do habitáculo, e o calor residual da bateria e do motor não foi utilizado de forma eficaz.
Horário da postagem: 04/04/2023
