Thermisch beheer van nieuwe energievoertuigen
Thermisch beheer klinkt als het coördineren van de koude- en warmtebehoeften binnen het voertuigsysteem, en het lijkt geen enkel verschil te maken, maar in feite zijn er significante verschillen in thermische beheersystemen voor verschillende nieuwe energievoertuigtypes, en het volgende introduceert de speciale kenmerken van hun thermische beheersystemen voor elk van de twee typen nieuwe energievoertuigen.
Brandstofcel voertuig
Het thermisch managementsysteem voor brandstofcellen wordt gekenmerkt door drie hoofdpunten:
Vereiste warmteafvoer van brandstofcelreactor
De reactor is de locatie van de waterstof-zuurstofreactie, die warmte genereert terwijl elektriciteit wordt geproduceerd. De temperatuurstijging helpt om het afvoervermogen van de reactor te vergroten, maar de warmte kan niet worden opgevangen, dus het reactieproduct, water en het reactorkoelmiddel, moeten samenvloeien om de warmte af te voeren. En het handhaven van de temperatuur van de reactor kan het uitgangsvermogen effectief regelen om te voldoen aan de dynamische behoeften van de bestuurder aan het aandrijfsysteem. De warmte die wordt gegenereerd door de vermogenselektronica van de reactor en de motoromvormer kan in de winter worden gebruikt als onderdeel van de warmte voor de verwarming van de cockpit.
Het probleem van de koude start van de reactor
De brandstofcelreactor kan bij lage temperatuur niet rechtstreeks elektriciteit leveren, dus moet hij worden opgewarmd door externe warmte voordat hij in de normale bedrijfsmodus kan gaan. Op dit punt moet het hierboven genoemde warmtedissipatiecircuit worden omgekeerd naar een verwarmingscircuit, en de omschakeling hier kan een circuitregelklep vereisen die vergelijkbaar is met een drieweg tweewegklep. Verwarming kan door middel van een externe elektrische verwarming, die elektrisch vermogen uit de accu kan leveren. Het lijkt erop dat er ook technologie wordt genoemd die de reactor zelfverwarmend kan maken, zodat de door de reactie opgewekte energie meer in de vorm van warmte naar het lichaam van de reactor kan verwarmen.
Koeling onder druk
Dit onderdeel lijkt een beetje op het onderdeel dat door de hybride kant wordt genoemd, om aan de vermogensvraag van de reactor te voldoen, is er ook vraag naar de hoeveelheid reactantzuurstof, dus de luchtinlaat moet onder druk worden gezet om de dichtheid te verhogen en dus de zuurstof massastroom. Om deze reden brengt de post-boost koeling, die in serie kan worden geschakeld in hetzelfde koelcircuit, aangezien het temperatuurbereik relatief dicht bij de andere componenten ligt.
Puur elektrische voertuigen
Het laatste puur elektrische voertuig is vandaag de meest populaire speler op de markt. Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van thermisch beheer van elektrische voertuigen is gedaan bij alle grote autofabrikanten en leveranciers. De volgende zijn drie belangrijke punten waarop het verschilt van andere voertuigtypes:
Zorgen over winterbereik
De meeste waardering voor het bereik wordt gegeven aan de niet-thermische beheersaspecten van de energiedichtheid van de batterij, het totale elektrische verbruik van het voertuig en de windweerstandscoëfficiënt, maar niet zozeer in de winter. Om te voldoen aan het comfortniveau in de cabine en de koude start van de hoogspanningsaccu wordt veel elektrische energie verbruikt door het thermomanagementsysteem en is een forse reductie van de actieradius in de winter al de norm. De belangrijkste reden is dat de warmteontwikkeling van het puur elektrische aandrijfsysteem van het voertuig veel meer is dan de motor, de batterij en temperatuurgevoelig. Momenteel gangbare oplossingen zoals warmtepompsysteem, het aandrijfsysteem verwarmen en omgevingswarmte door middel van de compressorcyclus de cabine en accu voorzien, daarnaast is er bij de Weimar EX5 het gebruik van dieselkachels, het gebruik van een deel van de dieselverbrandingswarmte om om de batterij en de cabine voor te verwarmen, is er nog een andere technologie voor zelfopwarming van de batterij, zodat wanneer de batterij wordt gestart met een klein deel van de energie om de opwarming van elke batterijeenheid te bereiken, waardoor de afhankelijkheid van externe warmtewisselingscircuits wordt verminderd.
Oplaadwarmte met hoog vermogen
Andere soorten batterijen voor nieuwe energievoertuigen zijn relatief klein, de behoefte aan externe plug-in oplaadmomenten wordt ook gedomineerd door wisselstroom met laag vermogen, terwijl hoogspanning hoog vermogen gelijkstroom opladen bijna een standaardkenmerk is van elke volledig elektrische auto, met uitzondering van auto's zoals de Baojun E100 ondersteunen min of meer tientallen kilowatts aan laadvermogen. Hoewel high-power laden direct is aangesloten op de DC-laadpaal en de batterij, zijn er geen onderdelen in het midden zoals de AC OBC, maar de batterij- en kabelverwarming onder high-power is niet te onderschatten. Vooral in de zomer, zelfs om te voldoen aan het hoge laadvermogen, zoals 60kW laadvermogen, moet de koelcyclus worden gebruikt die nodig is om de batterij of het warmtepompsysteem te koelen. Het lijkt er dus op dat hoewel opladen met hoog vermogen de oplaadtijd verkort om de laadefficiëntie te verbeteren, maar de complexiteit en kosten van thermisch beheer nodig zijn om aan dergelijke behoeften te voldoen, dus voor verschillende prijsmodellen, en niet willen verbeteren naar hoog vermogen kan zijn verbeterd.
Vermogenselektronica geïntegreerde warmteafvoer
Uit de huidige trend van het hoogspanningssysteem van elektrische voertuigen kan worden afgeleid dat de toekomst van de vermogenselektronica meer en meer geïntegreerd zal zijn, zoals BYD's hoogspanning drie-in-één geïntegreerde voertuiglader, hoogspanning naar laagspanning DC/DC en hoogspanningsverdeelkast, en Geely nieuwe energie en geometrie A met twee-in-één integratie van DC/DC en hoogspanningsverdeelkast enzovoort. De integratie van vermogenselektronica brengt onvermijdelijk de integratie van het koelcircuit met zich mee, wat een nieuw probleem is voor het thermisch beheersysteem, het ontwerp van het koelcircuit binnen de hoogspanningsintegratie en de drukval van de pijpleidingvloeistof. De voordelen van geïntegreerde warmteafvoer liggen in de verkorte leidinglengte, gedeelde koelleidinginterface en uiteindelijk ruimtebesparing en kostenreductie.
