Regelmethode voor thermisch beheer van voertuigen zonder warmtepomp
systeem voor puur elektrische voertuigen
Naarmate puur elektrische voertuigen steeds populairder worden, worden veel problemen in het gebruiksproces geleidelijk blootgelegd. De afname van het rijbereik in omgevingen met hoge en lage temperaturen is een groot pijnpunt voor huidige gebruikers. Vergeleken met traditionele brandstofvoertuigen heeft het hoofdaandrijfsysteem van puur elektrische voertuigen (stroombatterijen, motoren, controllers, laders, enz.) een klein bedrijfstemperatuurbereik en worden de werkprestaties sterk beïnvloed door de temperatuur. Een te hoge of te lage bedrijfstemperatuur heeft invloed op de batterijcapaciteit, levensduur en motorefficiëntie. Daarom moet de batterij redelijk worden verwarmd in omgevingen met lage temperaturen en op de juiste manier worden gekoeld in omgevingen met hoge temperaturen om ervoor te zorgen dat de batterij altijd binnen een redelijk temperatuurbereik blijft.
Sommige zuiver elektrische voertuig thermische beheersystemen, met name zuiver elektrische voertuig operationele modellen met een grotere kostendruk, gebruiken momenteel voornamelijk PTC-waterverwarmers om het passagierscompartiment en het batterijpakket te verwarmen. Dit systeem kan effectief voldoen aan de thermische beheerfunctievereisten van het batterijpakket en het passagierscompartiment. Vanwege het hoge energieverbruik van PTC heeft het echter een ernstige invloed op het rijbereik van zuiver elektrische voertuigen in omgevingen met lage temperaturen. Het gebruik van warmtepompsystemen zal de kosten aanzienlijk verhogen, dus het is zeer noodzakelijk om verfijnd energiebeheer van het voertuig thermische beheersysteem uit te voeren. Het principe van motorafvalwarmtebenutting is dat onder lage temperatuuromstandigheden wanneer de watertemperatuur bij de motoruitlaat een bepaalde conditie bereikt, het koelmiddel dat wordt verwarmd door de motorafvalwarmte wordt verwarmd naar het batterijcircuit via de platenwarmtewisselaar om de batterijtemperatuur te verhogen, de batterijontladingsprestaties te herstellen en het rijvermogen bij lage temperaturen van elektrische voertuigen te verbeteren.
1 Inleiding tot het thermische beheersysteem voor voertuigen zonder warmtepomp
Om de demping van het lagetemperatuurbereik van puur elektrische voertuigen te verbeteren, zijn zowel niet-warmtepomp- als warmtepomp-voertuigthermische beheersystemen op grote schaal toegepast. In de feitelijke ontwikkeling kan het type voertuigthermisch beheersysteem worden geselecteerd op basis van het modelniveau en de kostenprestaties van puur elektrische voertuigen.
Het oorspronkelijke thermische beheersysteem voor voertuigen dat in dit artikel wordt bestudeerd, is een thermisch beheersysteem voor voertuigen zonder warmtepomp. De verwarmingsfunctie onder lage temperatuuromstandigheden is voornamelijk: het gebruik van PTC om het passagierscompartiment te verwarmen, het thermische beheersysteem voor de batterij heeft geen verwarmingsfunctie onder rijomstandigheden en het thermische beheercircuit voor de elektrische aandrijving (inclusief motor) en het thermische beheercircuit voor de batterij werken onafhankelijk van elkaar. Deze oplossing kan batterij-energie rechtstreeks omzetten in de doelen die door gebruikers worden vereist, voldoen aan de behoeften van gebruikers voor het rijden en verwarmen van het passagierscompartiment, en het regelsysteem en het thermische beheercircuit zijn relatief eenvoudig en gemakkelijk te implementeren. Omdat de verwarmingsvereisten voor lage temperaturen van het batterijpakket onder rijomstandigheden echter niet in aanmerking worden genomen, wordt de capaciteit van het batterijpakket zelf bij lage temperaturen sterk verzwakt, wat resulteert in een ernstige verzwakking van het rijbereik onder lage temperatuuromstandigheden, wat ook een bepaalde impact heeft op de levensduur van het batterijpakket.
Als reactie op de bovenstaande problemen voegt dit artikel enkele pijpleidingen en regelwaterkleppen toe op basis van het oorspronkelijke thermische beheercircuit van het voertuig, verbindt de watercircuits van het elektrische aandrijfsysteem, de accu en de airconditioning bij lage temperaturen, realiseert motorafvalwarmteterugwinning en verwarming van het accupakket tijdens het rijden en implementeert intelligente regeling van het passagierscompartiment en de accutemperatuur, zoals weergegeven in Afbeelding 1. Bovendien wordt een efficiëntere PTC voor waterverwarming gebruikt en is het regelsysteem ervan geoptimaliseerd om het rijbereik bij lage temperaturen verder te verbeteren.
