Тел.: +86-18025912990 |Электронная почта: wst01@winsharethermal.com
Вы здесь: Дом » Новости » Блог » Обзор исследований по управлению тепловым режимом транспортных средств на новой энергии

Обзор исследований по управлению тепловым режимом транспортных средств на новой энергии

Просмотры:0     Автор:Pедактор сайта     Время публикации: 2023-05-16      Происхождение:Работает

Работа чисто электрических транспортных средств использует электричество в качестве энергии, и транспортное средство приводится в движение системой электрического привода.Система терморегулирования транспортных средств, работающих на новых источниках энергии, сильно отличается от системы управления автомобилями, работающими на традиционном топливе.В транспортных средствах, работающих на новых источниках энергии, аккумуляторы и двигатели выделяют тепло во время работы, в то время как в транспортных средствах, работающих на традиционном топливе, тепло вырабатывается двигателем.Система терморегулирования транспортных средств, использующих новые источники энергии, требует точного контроля температуры, в основном температуры салона, температуры аккумуляторной батареи и температуры трансмиссии.Поэтому, система терморегулирования транспортных средств на новой энергии будет сложнее.Для транспортных средств на новых источниках энергии решение противоречия между запасом хода и комфортом движения транспортных средств на новых источниках энергии является актуальной проблемой, которую необходимо решить транспортным средствам на новых источниках энергии.

src=http___inews.gtimg.com_newsapp_bt_0_13798311491_1000.jpg&refer=http___inews.gtimg

1. Обзор управления температурой кабины (автомобильный кондиционер)

Система кондиционирования воздуха является ключом к управлению температурой автомобиля.И водитель, и пассажиры стремятся к комфорту автомобиля.Важной функцией автомобильного кондиционера является создание в салоне автомобиля комфортных условий вождения и езды путем регулирования температуры, влажности и скорости ветра в салоне автомобиля.Принцип основного автомобильного кондиционера заключается в охлаждении или нагревании температуры внутри автомобиля за счет теплофизического принципа поглощения тепла испарения и выделения тепла конденсации.При низкой температуре наружного воздуха в салон может подаваться нагретый воздух, чтобы водителю и пассажирам не было холодно.Возможность подачи низкотемпературного воздуха в салон при высокой температуре наружного воздуха позволяет водителю и пассажирам чувствовать себя прохладнее.Поэтому автомобильный кондиционер играет очень важную роль в кондиционировании воздуха в автомобиле и комфорте пассажиров.


Традиционные автомобильные кондиционеры на топливе в основном состоят из четырех компонентов: испарителя, конденсатора, компрессора и расширительного клапана.


Компрессор — это силовое устройство, которое может сжимать газообразный хладагент с низкой температурой и низким давлением в газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением.Компрессоры обычно устанавливаются на двигатель транспортных средств, работающих на топливе, и компрессор приводится в действие двигателем.


Испаритель представляет собой теплообменное устройство, установленное в кабине экипажа.Принцип работы испарителя заключается в использовании испарения для поглощения тепла для охлаждения.Когда жидкий хладагент низкой температуры и низкого давления проходит через испаритель, жидкий хладагент испаряется и поглощает тепло в отсеке, тем самым быстро охлаждая отсек.

жидкая холодная пластина

Конденсатор также является теплообменным устройством и устанавливается снаружи отсека.Принцип работы конденсатора заключается в нагревании за счет конденсации и поглощения тепла.Когда газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением проходит через конденсатор, тепло передается наружному воздуху посредством принудительного охлаждения вентилятором, так что газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением превращается в среднетемпературный. и жидкий хладагент высокого давления.


Расширительный клапан представляет собой устройство, которое расширяет жидкость со средней температурой и высоким давлением в жидкость с низкой температурой и низким давлением.Расширительный клапан обычно устанавливается на входе в испаритель и расширяет жидкий хладагент средней температуры и высокого давления в жидкий хладагент с низкой температурой и низким давлением, так что хладагент поступает в испаритель для поглощения тепла в отсек автомобиля.


Автомобильный кондиционер состоит из системы охлаждения, системы отопления и системы вентиляции.Эти три системы составляют сборку автомобильного кондиционера.Принцип традиционного охлаждения транспортных средств на топливе состоит из четырех стадий сжатия, конденсации, расширения и испарения, как показано на рисунке 1. Повторяя эти четыре стадии, можно гарантировать работу холодильной системы.Затем испаритель продолжает охлаждать кабину.

Управление температурным режимом транспортных средств на новой энергии

Принцип традиционного топливного отопления автомобиля заключается в использовании отработанного тепла двигателя автомобиля для обогрева салона автомобиля.Во-первых, охлаждающая вода с более высокой температурой, выходящая из водяной рубашки охлаждения двигателя, попадает в сердцевину теплого воздуха.Вентилятор продувает холодный воздух через сердцевину отопителя.Затем нагретый воздух можно подавать в кабину для обогрева кабины или размораживания стекол.Охлаждающая вода возвращается в двигатель после выхода из нагревателя, завершая цикл.


Приводные устройства автомобилей, работающих на новой энергии, и транспортных средств, работающих на традиционном топливе, различаются.Компрессор кондиционера автомобиля, работающего на топливе, приводится в действие двигателем, а компрессор кондиционера автомобиля, работающего на новой энергии, приводится в движение двигателем.Таким образом, компрессор кондиционера на новом энергетическом транспортном средстве не может приводиться в действие двигателем, а для сжатия хладагента используется электрический компрессор.Основной принцип транспортных средств на новой энергии такой же, как и у традиционных транспортных средств, работающих на топливе: конденсация используется для выделения тепла, а испарение — для поглощения тепла и охлаждения салона.Просто компрессор заменен на электрический.В настоящее время спиральный компрессор в основном используется для сжатия хладагента.


Режим обогрева транспортных средств, работающих на новой энергии, сильно отличается от режима обогрева автомобилей, работающих на традиционном топливе.Режим обогрева транспортных средств на традиционном топливе заключается в передаче отработанного тепла двигателя в отсек через охлаждающую жидкость для нагрева отсека.У транспортных средств на новой энергии нет двигателя, поэтому двигатель не нагревает кабину.Он использует другие режимы отопления для обогрева салона.Ниже приведены несколько новых методов обогрева кондиционера автомобиля на энергии.


1) Sполупроводниковая система обогрева

Полупроводниковый нагреватель состоит из полупроводниковых элементов и клемм для выполнения функций охлаждения и нагрева.Термопара в этой системе является основным компонентом для охлаждения и нагрева, и ее структура показана на рисунке 2. Соедините два полупроводниковых устройства, чтобы сформировать термопару.После подключения постоянного тока на границе раздела будет генерироваться тепло и разность температур для обогрева салона.Основное преимущество полупроводникового отопления в том, что оно позволяет быстро прогреть салон.Его главный недостаток в том, что полупроводниковый нагрев потребляет много электроэнергии.Для транспортных средств на новой энергии, которым нужно гнаться за пробегом, его недостатки являются фатальными.Следовательно, он не может удовлетворить требования новых энергетических транспортных средств по энергосбережению кондиционеров.Также более необходимо, чтобы люди проводили исследования методов нагрева полупроводников и разрабатывали эффективный и энергосберегающий метод нагрева полупроводников.

Тепловое управление транспортных средств на новой энергии-1

2) Положительный температурный коэффициент (PTC) воздушное отопление

Основным компонентом PTC является термистор.Отопление электронагревательной проволокой – это устройство, непосредственно преобразующее электрическую энергию в тепловую.Система воздушного отопления PTC предназначена для превращения теплого воздушного ядра автомобиля с традиционным топливом в нагреватель воздуха PTC.Вентилятор используется для подачи наружного воздуха через нагреватель PTC для нагрева.Нагретый воздух направляется внутрь салона для обогрева салона.Из-за прямого энергопотребления потребление энергии автомобилями на новых источниках энергии также относительно велико, когда обогреватель включен.


3) PTC сантехника отопление

Сантехника PTC, как и воздушное отопление PTC, вырабатывает тепло за счет потребления электроэнергии.А вот водопроводная система работает, сначала нагревая теплоноситель с помощью ПТК.После того, как охлаждающая жидкость нагревается до определенной температуры, охлаждающая жидкость нагнетается в сердцевину отопителя для обмена теплом с окружающим воздухом.Вентилятор направляет нагретый воздух в салон для обогрева салона.Затем охлаждающая вода нагревается с помощью PTC и совершает возвратно-поступательное движение.Эта система обогрева более надежна и безопасна, чем воздушное охлаждение PTC.


4) Система кондиционирования воздуха с тепловым насосом

Принцип работы системы кондиционирования воздуха с тепловым насосом такой же, как у традиционной автомобильной системы кондиционирования воздуха.Кондиционер с тепловым насосом может осуществлять преобразование отопления и охлаждения салона, и его принцип показан на рис. 3 и рис. 4. Четырехходовой реверсивный клапан используется для изменения направления потока хладагента в системе, чтобы достичь процесса охлаждения и теплообмена.Поскольку кондиционер с тепловым насосом не потребляет напрямую электроэнергию для выработки тепла, степень энергосбережения кондиционера с тепловым насосом выше, чем у нагревателя PTC.В настоящее время кондиционеры с тепловым насосом серийно производятся в некоторых автомобилях.

Тепловое управление транспортных средств на новой энергии-2

2. Обзор управления температурным режимом силового агрегата

Управление тепловым режимом автомобильной энергетической системы делится на управление тепловым режимом системы питания автомобиля на традиционном топливе и управление тепловым режимом системы питания автомобиля на новой энергии.В настоящее время управление тепловым режимом системы питания автомобилей на традиционном топливе является очень зрелым.Транспортные средства, работающие на традиционном топливе, приводятся в действие двигателями, поэтому управление температурным режимом двигателя находится в центре внимания традиционного управления температурным режимом транспортного средства.Управление температурой двигателя в основном включает систему охлаждения двигателя.Более 30% тепла в системе автомобиля должно рассеиваться контуром охлаждения двигателя, чтобы двигатель не перегревался при высоких нагрузках.Охлаждающая жидкость двигателя используется для обогрева салона.


Силовая установка автомобиля на традиционном топливе состоит из двигателя и трансмиссии автомобиля на традиционном топливе, в то время как автомобиль на новой энергии состоит из аккумулятора, двигателя и электронного управления.Методы терморегулирования этих двух сильно изменились.Нормальный диапазон рабочих температур аккумуляторной батареи автомобилей на новой энергии составляет 25-40 ℃.Таким образом, управление температурным режимом батареи требует как ее поддержания в тепле, так и его рассеяния.При этом температура мотора не должна быть слишком высокой.Если температура двигателя слишком высока, это повлияет на срок службы двигателя.Следовательно, двигатель также должен выполнять необходимые меры по отводу тепла во время использования.Ниже приводится введение в систему терморегулирования батареи и систему терморегулирования электронного управления двигателем и других компонентов.


Система терморегулирования силовой батареи в основном делится на воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение, охлаждение материала с фазовым переходом и охлаждение с помощью тепловых трубок на основе различных охлаждающих сред.Принципы и системные структуры различных методов охлаждения сильно различаются.

жидкая холодная пластина

1) Силовая батарея с воздушным охлаждением

Посредством потока воздуха аккумуляторная батарея осуществляет конвективный теплообмен с наружным воздухом.Воздушное охлаждение обычно делится на естественное охлаждение и принудительное охлаждение.Естественное охлаждение – это когда наружный воздух охлаждает аккумуляторную батарею во время движения автомобиля.Принудительное воздушное охлаждение заключается в установке вентилятора принудительного охлаждения против аккумуляторной батареи.Преимущества воздушного охлаждения заключаются в низкой стоимости и простоте коммерческого применения.Недостатками являются низкая эффективность рассеивания тепла, большой коэффициент занимаемой площади и серьезные проблемы с шумом.


2) Силовой аккумулятор жидкостного охлаждения

Тепло от аккумуляторной батареи отводится потоком жидкости.Поскольку удельная теплоемкость жидкости больше, чем у воздуха, охлаждающий эффект жидкостного охлаждения лучше, чем у воздушного охлаждения, а скорость охлаждения также выше, чем у воздушного охлаждения.Распределение температуры после охлаждения аккумуляторной батареи также относительно равномерное.Поэтому жидкостное охлаждение также широко используется в коммерческих целях.Но у жидкостного охлаждения есть и недостатки.Недостатком является то, что существует риск утечки, сложность относительно велика, а стоимость обслуживания высока.


3) Phase изменение материала охлаждения

Материалы с фазовым переходом (PCM) включают парафин, гидратированные соли, жирные кислоты и т. д. Когда происходит фазовый переход, они могут поглощать или выделять большое количество скрытого тепла, в то время как их собственная температура остается неизменной.ПКМ обладает большой емкостью хранения тепловой энергии без дополнительных энергозатрат и широко используется в охлаждение батареи электронных продуктов, таких как мобильные телефоны.Тем не менее, применение автомобильных аккумуляторных батарей все еще находится в стадии исследований.Материалы с фазовым переходом имеют низкую теплопроводность, из-за чего PCM плавится на той стороне, которая контактирует с аккумулятором.Однако другие детали не оплавляются, что снижает теплоотдачу системы и не подходит для аккумуляторов большой мощности.Если эти проблемы удастся решить, охлаждение PCM станет наиболее перспективным решением для управления температурным режимом транспортных средств, работающих на новых источниках энергии.

тарелка с холодной водой

4) Hесть труба охлаждения

Тепловая трубка – это устройство, основанное на передаче тепла с фазовым переходом.Тепловая труба представляет собой герметичный контейнер или герметичную трубу, заполненную рабочей средой/жидкостью (водой, этиленгликолем или ацетоном и т.п.) в состоянии насыщения.Одна секция тепловой трубы является концом испарения, а другой конец - концом конденсации.Он может не только поглощать тепло аккумуляторной батареи, но и нагревать аккумуляторную батарею.В настоящее время это самая идеальная система управления температурным режимом силовой батареи.


5) Прямое охлаждение хладагентом

Прямое охлаждение — это способ установки испарителя системы кондиционирования воздуха в аккумуляторном отсеке для быстрого охлаждения аккумуляторного отсека за счет использования принципа испарения и поглощения тепла хладагентами, такими как хладагент R134a.Система прямого охлаждения имеет высокую эффективность охлаждения и большую холодопроизводительность.


Выше приведены основные методы управления температурным режимом пяти мощных батарей, и их соответствующие преимущества и недостатки показаны в таблице 1.

Тепловое управление транспортных средств на новой энергии-3


Расскажите мне о своем проекте
По любым вопросам по вашему проекту обращайтесь к нам, мы ответим вам в течение 12 часов, спасибо!
Send a message