Analyse van de thermische beheertechnologie van
Pure elektrische voertuigbatterij
Technologie voor thermisch beheer van de batterij
1. Batterijkoeling
Over het algemeen omvatten de krachtige batterijkoelmethoden van puur elektrische voertuigen voornamelijk luchtkoeling, vloeistofkoeling en directe koeling.
1) Luchtkoeling (luchtkoeling) technologie maakt gebruik van natuurlijke wind of koude lucht gegenereerd door het koelsysteem van het voertuig om warmte te verwijderen via thermische convectie of warmtegeleiding om batterijkoeling te bereiken. Luchtkoelingstechnologie heeft de kenmerken van een eenvoudig systeem, lage kosten en eenvoudig onderhoud, en wordt veel gebruikt.
2) Vloeibare koeltechnologie gebruikt vloeistof als warmteoverdrachtsmedium, en de vloeistof neemt warmte weg wanneer deze door de leidingen in de accu stroomt. De vloeistof die bij de vloeistofkoeling wordt gebruikt, is meestal koelvloeistof, die in het koelsysteem van het voertuig circuleert. De warmte die door de koelvloeistof wordt afgevoerd, gaat via de radiator verloren aan de lucht. Sommige voertuigen zijn uitgerust met een warmtewisselaar, een zogenaamde Chiller, in het koelsysteem om het koelsysteem van het voertuig en het koelsysteem te koppelen om het koeleffect van het systeem te vergroten. Vergeleken met luchtkoelingstechnologie heeft vloeistofkoelingstechnologie de kenmerken van een sterk koelvermogen, goede uniformiteit en hoge snelheid.
3) Directe koeltechnologie gebruikt het koelmiddel in het koelsysteem om de warmte direct van de accu af te voeren. In de accu is een set expansieventielen en verdampers geïnstalleerd. Het koudemiddel verdampt en neemt warmte op in de verdamper. Omdat directe koelingstechnologie niet beschikt over de warmtewisselaar die wordt aangetroffen in vloeistofkoelingstechnologie, is directe koeling efficiënter. Wanneer de accu echter aan het koelen is, moet een deel van het koelmiddel in het koelsysteem worden verwijderd, wat het koeleffect van het passagierscompartiment zal beïnvloeden en het comfort zal verminderen.
2 Batterijverwarming
Er zijn twee hoofdtypen batterijverwarmingstechnologieën: zelfverwarming van de batterij en het gebruik van externe verwarmingselementen. Zelfverwarming van de batterij maakt, zoals de naam al doet vermoeden, gebruik van de warmte die door de batterij wordt gegenereerd tijdens het opladen en ontladen om de batterijtemperatuur te verhogen. Deze methode heeft echter een langzaam verwarmingsrendement en is feitelijk verlaten.
Het belangrijkste gebruik van externe verwarmingselementen is verwarmingsfilm en PTC. De verwarmingsfilm bevindt zich dicht bij het oppervlak van de batterijmodule en genereert warmte om de batterijtemperatuur te verhogen wanneer er stroom wordt geleverd. De verwarmingsmethoden voor batterijen zijn vergelijkbaar met koelmethoden en er zijn drie typen: luchtverwarming, waterverwarming en directe verwarming met koelmiddel.
3 Thermisch beheersysteem
Wanneer de batterij wordt gekoeld en verwarmd, kunnen verschillende methoden onafhankelijk van elkaar worden geselecteerd. Naarmate de integratie van voertuigen echter steeds hoger wordt, worden er ook hogere eisen gesteld aan het thermische managementsysteem van voertuigen. Daarom zijn er thermische managementsystemen ontstaan die de batterij zowel kunnen koelen als verwarmen. Sommige voertuigen hebben zelfs sterk geïntegreerde thermische beheersystemen ontwikkeld die gebruik maken van warmtepomp-airconditioners, die het koelsysteem van het voertuig, de koeling/verwarming van de accu en de koeling en verwarming van het passagierscompartiment combineren. De drie belangrijkste systemen zijn organisch gecombineerd.
Koffer voor thermisch beheersysteem van voertuig
1. Architectuur van het thermische beheersysteem
De architectuur van het thermische beheersysteem van een bepaald puur elektrisch voertuig wordt weergegeven in figuur 1. Dit thermische beheersysteem maakt gebruik van een airconditioner met warmtepomp om de organische eenheid te bereiken van directe koeling en verwarming van de batterij, koeling van het elektrische aandrijfsysteem en koeling. en verwarming van het passagierscompartiment. In het elektrische aandrijfcircuit is een afzonderlijk waterkoelcircuit opgezet, dat via een platenwarmtewisselaar met het warmtepompsysteem is verbonden voor warmteoverdracht, waardoor restwarmteterugwinning en stalverwarmingsfuncties kunnen worden gerealiseerd; in de koude winter, om het probleem van het slechte verwarmingseffect van warmtepomp-airconditioners op te lossen, wordt PTC aangepast om het verwarmingseffect van het passagierscompartiment te vergroten. Het thermische beheersysteem maakt koel- en verwarmingsbehoeften in meerdere modi mogelijk.
2. Principe van het thermische beheersysteem
Omdat het systeem meerdere werkmodi kent, introduceert dit artikel alleen het werkingsprincipe van de koel- en verwarmingsmodi waarbij de accu of het passagierscompartiment gekoeld moet worden.
1) Principe van krachtige batterijkoeling. Wanneer de temperatuur van de accu hoog is en moet worden gekoeld, worden de magneetklep voor airconditioning en koeling, de magneetklep voor luchtwarmtewisseling, de elektronische expansieklep van de accu en de magneetklep voor de koeling van de accu in het systeem geopend (de magneetklep voor de verwarming van de accu is gesloten) Wanneer het koelmiddel door de elektronische expansieklep van de accu stroomt, verdampt het na smoren en uitzetten en absorbeert het warmte in de platenwarmtewisselaar van het accupakket, waardoor de warmte wordt afgevoerd om het doel van accukoeling te bereiken. Als het passagierscompartiment op dit moment ook koeling nodig heeft, hoeft u alleen maar de elektronische expansieklep voor de koeling te openen (de magneetklep voor airconditioning en verwarming is gesloten). Een deel van het koelmiddel zal verdampen en warmte opnemen in de verdamper in de auto. zorgen voor koeling van het passagierscompartiment.
2) Principe van elektrische batterijverwarming. Wanneer de temperatuur van de accu laag is en moet worden verwarmd, gaan de magneetklep voor de verwarming van de accu, de elektronische expansieklep van de accu, de magneetklep voor warmtewisseling van de waterbron en de magneetklep voor de verwarming van de airconditioning in het systeem open (elektronische expansieklep voor verwarming, airconditioning en koeling). magneetklep, elektromagnetische klep voor luchtwarmtewisseling, de elektronische expansieklep voor koeling is gesloten) en het door de compressor gecomprimeerde hoge temperatuur koelmiddel stroomt door de platenwarmtewisselaar van het batterijpakket om de batterij met lage temperatuur te verwarmen. Na verwarming daalt de temperatuur van het koelmiddel, stroomt door de platenwarmtewisselaar, absorbeert de warmte van het elektrische aandrijfcircuit en realiseert de terugwinning van afvalwarmte. Als het passagierscompartiment op dit moment ook verwarming nodig heeft, hoeft u alleen maar de elektronische expansieklep voor de verwarming te openen. Een deel van het hogetemperatuurkoelmiddel stroomt door de condensor in de auto om warmte af te geven aan het passagierscompartiment en vervolgens samen te smelten met het batterijverwarmingskoelmiddel voor de platenwarmtewisselaar om aan de cyclus te blijven deelnemen. . Als de omgevingstemperatuur erg laag is, schakelt het systeem de PTC-verwarming van het passagierscompartiment in.
