Që nga viti 2014, industria e automjeteve elektrike është bërë gradualisht në rritje. Midis tyre, menaxhimi termik i automjeteve elektrike është bërë gradualisht i nxehtë. Sepse autonomia e automjeteve elektrike varet jo vetëm nga dendësia e energjisë së baterisë, por edhe nga teknologjia e sistemit të menaxhimit termik të automjetit. Sistemi i menaxhimit termik të baterisë ka gjithashtu...përvojëndërmori një proces nga e para, nga neglizhenca te vëmendja.
Pra, sot, le të flasim përmenaxhimi termik i automjeteve elektrike, çfarë po menaxhojnë ata?
Ngjashmëritë dhe ndryshimet midis menaxhimit termik të automjeteve elektrike dhe menaxhimit tradicional termik të automjeteve
Kjo pikë vihet në radhë të parë sepse pasi industria e automobilave ka hyrë në epokën e re të energjisë, fushëveprimi, metodat e zbatimit dhe komponentët e menaxhimit termik kanë ndryshuar shumë.
Nuk ka nevojë të thuhet më shumë rreth arkitekturës së menaxhimit termik të automjeteve tradicionale me karburant këtu, dhe lexuesit profesionistë e kanë bërë shumë të qartë se menaxhimi tradicional termik përfshin kryesishtsistemi i menaxhimit termik të ajrit të kondicionuar dhe nënsistemi i menaxhimit termik të sistemit të fuqisë.
Arkitektura e menaxhimit termik të automjeteve elektrike bazohet në arkitekturën e menaxhimit termik të automjeteve me karburant dhe shton sistemin elektronik të menaxhimit termik të motorit elektrik dhe sistemin e menaxhimit termik të baterisë. Ndryshe nga automjetet me karburant, automjetet elektrike janë më të ndjeshme ndaj ndryshimeve të temperaturës. Temperatura është një faktor kyç për të përcaktuar sigurinë, performancën dhe jetëgjatësinë e tyre. Menaxhimi termik është një mjet i nevojshëm për të ruajtur diapazonin dhe uniformitetin e duhur të temperaturës. Prandaj, sistemi i menaxhimit termik të baterisë është veçanërisht kritik dhe menaxhimi termik i baterisë (shpërndarja e nxehtësisë/përçueshmëria e nxehtësisë/izolimi termik) lidhet drejtpërdrejt me sigurinë e baterisë dhe qëndrueshmërinë e fuqisë pas përdorimit afatgjatë.
Pra, për sa i përket detajeve, ekzistojnë kryesisht ndryshimet e mëposhtme.
Burime të ndryshme të nxehtësisë së ajrit të kondicionuar
Sistemi i kondicionimit të ajrit të kamionit tradicional të karburantit përbëhet kryesisht nga kompresor, kondensator, valvul zgjerimi, avullues, tubacion dhe të tjera.komponentët.
Gjatë ftohjes, ftohësi (lëngu ftohës) largohet nga kompresori dhe nxehtësia në makinë hiqet për të ulur temperaturën, që është parimi i ftohjes. Sepsepuna e kompresorit duhet të vihet në lëvizje nga motori, procesi i ftohjes do të rrisë ngarkesën e motorit, dhe kjo është arsyeja pse themi se kondicioneri i verës kushton më shumë naftë.
Aktualisht, pothuajse e gjithë ngrohja e automjeteve me karburant bëhet duke përdorur nxehtësinë nga ftohësi i motorrit - një sasi e madhe e nxehtësisë së mbetur të gjeneruar nga motori mund të përdoret për të ngrohur kondicionerin. Ftohësi rrjedh përmes shkëmbyesit të nxehtësisë (i njohur edhe si rezervuari i ujit) në sistemin e ajrit të ngrohtë, dhe ajri i transportuar nga ventilatori shkëmbehet me nxehtësinë e ftohësit të motorrit, dhe ajri nxehet dhe më pas dërgohet në makinë.
Megjithatë, në një mjedis të ftohtë, motori duhet të punojë për një kohë të gjatë për të rritur temperaturën e ujit në temperaturën e duhur, dhe përdoruesi duhet të durojë të ftohtin për një kohë të gjatë në makinë.
Ngrohja e automjeteve me energji të re mbështetet kryesisht në ngrohës elektrikë, ngrohësit elektrikë kanë ngrohës me erë dhe ngrohës uji. Parimi i ngrohësit të ajrit është i ngjashëm me atë të tharëses së flokëve, e cila ngroh drejtpërdrejt ajrin që qarkullon përmes fletës ngrohëse, duke siguruar kështu ajër të nxehtë në makinë. Avantazhi i ngrohësit me erë është se koha e ngrohjes është e shpejtë, raporti i efikasitetit të energjisë është pak më i lartë dhe temperatura e ngrohjes është e lartë. Disavantazhi është se era e ngrohjes është veçanërisht e thatë, gjë që sjell një ndjesi thatësie në trupin e njeriut. Parimi i ngrohësit të ujit është i ngjashëm me atë të ngrohësit elektrik të ujit, i cili ngroh ftohësin përmes fletës ngrohëse, dhe ftohësi me temperaturë të lartë rrjedh përmes bërthamës së ajrit të ngrohtë dhe më pas ngroh ajrin që qarkullon për të arritur ngrohjen e brendshme. Koha e ngrohjes së ngrohësit të ujit është pak më e gjatë se ajo e ngrohësit të ajrit, por është gjithashtu shumë më e shpejtë se ajo e automjetit me karburant, dhe tubi i ujit ka humbje të nxehtësisë në mjedisin me temperaturë të ulët, dhe efikasiteti i energjisë është pak më i ulët. Xiaopeng G3 përdor ngrohësin e ujit të përmendur më sipër.
Qoftë ngrohja me erë apo ngrohja e ujit, për automjetet elektrike, nevojiten bateri për të siguruar energji elektrike, dhe pjesa më e madhe e energjisë elektrike konsumohet nëngrohje me ajër të kondicionuar në mjedise me temperaturë të ulët. Kjo rezulton në një gamë të reduktuar të drejtimit të automjeteve elektrike në mjedise me temperaturë të ulët.
Krahasoed me Problemi i shpejtësisë së ngadaltë të ngrohjes së automjeteve me karburant në mjedise me temperaturë të ulët, përdorimi i ngrohjes elektrike për automjetet elektrike mund ta shkurtojë shumë kohën e ngrohjes.
Menaxhimi termik i baterive të energjisë
Krahasuar me menaxhimin termik të motorit të automjeteve që përdorin karburant, kërkesat e menaxhimit termik të sistemit të fuqisë së automjeteve elektrike janë më të rrepta.
Meqenëse diapazoni më i mirë i temperaturës së punës së baterisë është shumë i vogël, temperatura e baterisë në përgjithësi kërkohet të jetë midis 15 dhe 40 gradë Celsius.° C. Megjithatë, temperatura e ambientit që përdoret zakonisht nga automjetet është -30~40° C, dhe kushtet e drejtimit të përdoruesve realë janë komplekse. Kontrolli i menaxhimit termik duhet të identifikojë dhe përcaktojë në mënyrë efektive kushtet e drejtimit të automjeteve dhe gjendjen e baterive, dhe të kryejë kontrollin optimal të temperaturës, si dhe të përpiqet të arrijë një ekuilibër midis konsumit të energjisë, performancës së automjetit, performancës së baterisë dhe rehatisë.
Për të lehtësuar ankthin e distancës, kapaciteti i baterisë së automjeteve elektrike po bëhet gjithnjë e më i madh dhe dendësia e energjisë po rritet gjithnjë e më shumë; Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të zgjidhet kontradikta e kohës shumë të gjatë të pritjes së karikimit për përdoruesit, dhe kështu dolën në dritë karikimi i shpejtë dhe karikimi super i shpejtë.
Për sa i përket menaxhimit termik, karikimi i shpejtë me rrymë të lartë sjell gjenerim më të madh të nxehtësisë dhe konsum më të lartë të energjisë së baterisë. Kur temperatura e baterisë është shumë e lartë gjatë karikimit, kjo jo vetëm që mund të shkaktojë rreziqe për sigurinë, por gjithashtu mund të çojë në probleme të tilla si ulja e efikasitetit të baterisë dhe rënia e përshpejtuar e jetëgjatësisë së baterisë. Projektimi isistemi i menaxhimit termikështë një provë e rëndë.
Menaxhimi termik i automjeteve elektrike
Rregullimi i rehatisë së kabinës së pasagjerëve
Mjedisi termik i brendshëm i automjetit ndikon drejtpërdrejt në rehatinë e pasagjerëve. I kombinuar me modelin shqisor të trupit të njeriut, studimi i rrjedhës dhe transferimit të nxehtësisë në kabinë është një mjet i rëndësishëm për të përmirësuar rehatinë e automjetit dhe performancën e tij. Nga dizajni i strukturës së karrocerisë, nga priza e ajrit të kondicionuar, xhami i automjetit i prekur nga rrezatimi i diellit dhe dizajni i tërë karrocerisë, i kombinuar me sistemin e ajrit të kondicionuar, merret në konsideratë ndikimi në rehatinë e pasagjerëve.
Kur drejtojnë një automjet, përdoruesit jo vetëm që duhet të përjetojnë ndjesinë e drejtimit të sjellë nga fuqia e fortë e automjetit, por edhe komoditeti i mjedisit të kabinës është një pjesë e rëndësishme.
Kontroll i rregullimit të temperaturës së funksionimit të baterisë
Bateria gjatë përdorimit do të hasë shumë probleme, veçanërisht në temperaturën e baterisë. Bateria e litiumit në mjedise me temperaturë jashtëzakonisht të ulët dobësimi i fuqisë është serioz, ndërsa në mjedise me temperaturë të lartë është e prirur ndaj rreziqeve për sigurinë. Përdorimi i baterive në raste ekstreme ka shumë të ngjarë të shkaktojë dëmtime në bateri, duke ulur kështu performancën dhe jetëgjatësinë e baterisë.
Qëllimi kryesor i menaxhimit termik është që paketa e baterisë të funksionojë gjithmonë brenda diapazonit të duhur të temperaturës për të ruajtur gjendjen më të mirë të punës së paketës së baterisë. Sistemi i menaxhimit termik të baterisë përfshin kryesisht tre funksione: shpërndarjen e nxehtësisë, ngrohjen paraprake dhe barazimin e temperaturës. Shpërndarja e nxehtësisë dhe ngrohja paraprake rregullohen kryesisht për ndikimin e mundshëm të temperaturës së mjedisit të jashtëm në bateri. Barazimi i temperaturës përdoret për të zvogëluar ndryshimin e temperaturës brenda paketës së baterisë dhe për të parandaluar prishjen e shpejtë të shkaktuar nga mbinxehja e një pjese të caktuar të baterisë.
Sistemet e menaxhimit termik të baterisë që përdoren në automjetet elektrike që janë aktualisht në treg ndahen kryesisht në dy kategori: të ftohura me ajër dhe të ftohura me lëng.
Parimi isistem menaxhimi termik i ftohur me ajër Është më shumë si parimi i shpërndarjes së nxehtësisë së kompjuterit, një ventilator ftohës është instaluar në njërën pjesë të baterisë dhe në anën tjetër ka një vrimë ventilimi, e cila përshpejton rrjedhën e ajrit midis baterive përmes punës së ventilatorit, në mënyrë që të largojë nxehtësinë e emetuar nga bateria kur ajo është në punë.
Thënë troç, ftohja me ajër do të thotë të shtosh një ventilator në anën e baterisë dhe ta ftosh baterinë duke e fryrë ventilatorin, por era e fryrë nga ventilatori do të ndikohet nga faktorë të jashtëm dhe efikasiteti i ftohjes me ajër do të ulet kur temperatura e jashtme është më e lartë. Ashtu si fryrja e një ventilatori nuk të bën më të freskët në një ditë të nxehtë. Avantazhi i ftohjes me ajër është struktura e thjeshtë dhe kostoja e ulët.
Ftohja me lëng largon nxehtësinë e gjeneruar nga bateria gjatë punës përmes ftohësit në tubacionin e ftohësit brenda paketës së baterisë për të arritur efektin e uljes së temperaturës së baterisë. Nga efekti i përdorimit aktual, mjedisi i lëngshëm ka një koeficient të lartë të transferimit të nxehtësisë, kapacitet të madh nxehtësie dhe shpejtësi më të lartë ftohjeje, dhe Xiaopeng G3 përdor një sistem ftohjeje me lëng me efikasitet më të lartë ftohjeje.
Thënë thjesht, parimi i ftohjes me lëng është vendosja e një tubi uji në bateri. Kur temperatura e baterisë është shumë e lartë, uji i ftohtë derdhet në tubin e ujit dhe nxehtësia largohet nga uji i ftohtë për ta ftohur. Nëse temperatura e baterisë është shumë e ulët, ajo duhet të ngrohet.
Kur automjeti drejtohet me forcë ose karikohet shpejt, gjatë karikimit dhe shkarkimit të baterisë gjenerohet një sasi e madhe nxehtësie. Kur temperatura e baterisë është shumë e lartë, ndizni kompresorin dhe ftohësi me temperaturë të ulët rrjedh përmes ftohësit në tubin e ftohjes së shkëmbyesit të nxehtësisë së baterisë. Ftohësi me temperaturë të ulët rrjedh në paketën e baterisë për të larguar nxehtësinë, në mënyrë që bateria të ruajë diapazonin më të mirë të temperaturës, gjë që përmirëson shumë sigurinë dhe besueshmërinë e baterisë gjatë përdorimit të makinës dhe shkurton kohën e karikimit.
Në dimrin jashtëzakonisht të ftohtë, për shkak të temperaturës së ulët, aktiviteti i baterive të litiumit zvogëlohet, performanca e baterisë zvogëlohet shumë dhe bateria nuk mund të shkarkohet me fuqi të lartë ose të karikohet shpejt. Në këtë kohë, ndizni ngrohësin e ujit për të ngrohur ftohësin në qarkun e baterisë, dhe ftohësi me temperaturë të lartë e ngroh baterinë. Kjo siguron që automjeti të ketë gjithashtu aftësi karikimi të shpejtë dhe një rreze të gjatë drejtimi në mjedis me temperaturë të ulët.
Kontroll elektronik me transmision elektrik dhe pjesë elektrike me fuqi të lartë për shpërndarjen e nxehtësisë nga ftohja
Automjetet me energji të re kanë arritur funksione gjithëpërfshirëse të elektrifikimit dhe sistemi i fuqisë së karburantit është ndryshuar në një sistem energjie elektrike. Bateria e energjisë jep deri nëTensioni 370V DC për të siguruar energji, ftohje dhe ngrohje për automjetin, dhe për të furnizuar me energji komponentët e ndryshëm elektrikë në makinë. Gjatë drejtimit të automjetit, komponentët elektrikë me fuqi të lartë (si motorët, DCDC, kontrolluesit e motorëve, etj.) do të gjenerojnë shumë nxehtësi. Temperatura e lartë e pajisjeve me energji mund të shkaktojë prishje të automjetit, kufizim të energjisë dhe madje edhe rreziqe për sigurinë. Menaxhimi termik i automjetit duhet të shpërndajë nxehtësinë e gjeneruar në kohë për të siguruar që komponentët elektrikë me fuqi të lartë të automjetit të jenë në diapazonin e sigurt të temperaturës së punës.
Sistemi elektronik i kontrollit me motor elektrik G3 përdor shpërndarjen e nxehtësisë me ftohje të lëngshme për menaxhimin termik. Lëngu ftohës në tubacionin e sistemit elektronik të pompës rrjedh përmes motorit dhe pajisjeve të tjera ngrohëse për të larguar nxehtësinë e pjesëve elektrike, dhe më pas rrjedh përmes radiatorit në grilën e përparme të hyrjes së ajrit të automjetit, dhe ventilatori elektronik ndizet për të ftohur lëngun ftohës me temperaturë të lartë.
Disa mendime mbi zhvillimin e ardhshëm të industrisë së menaxhimit termik
Konsum i ulët i energjisë:
Për të zvogëluar konsumin e madh të energjisë të shkaktuar nga kondicionimi i ajrit, kondicionimi i ajrit me pompë nxehtësie ka marrë gradualisht vëmendje të madhe. Edhe pse sistemi i përgjithshëm i pompës së nxehtësisë (duke përdorur R134a si ftohës) ka kufizime të caktuara në mjedisin e përdorur, siç është temperatura jashtëzakonisht e ulët (nën -10°C).° C) nuk mund të funksionojë, ftohja në mjedis me temperaturë të lartë nuk është ndryshe nga kondicioneri i zakonshëm i automjeteve elektrike. Megjithatë, në shumicën e pjesëve të Kinës, sezoni i pranverës dhe vjeshtës (temperatura e ambientit) mund të zvogëlojë në mënyrë efektive konsumin e energjisë së kondicionerit, dhe raporti i efikasitetit të energjisë është 2 deri në 3 herë më i lartë se ai i ngrohësve elektrikë.
Zhurmë e ulët:
Pasi automjeti elektrik të mos ketë burimin e zhurmës së motorit, zhurma e gjeneruar nga funksionimi ikompresoridhe ventilatori elektronik i përparmë kur kondicioneri është i ndezur për ftohje është i lehtë për t'u ankuar nga përdoruesit. Produktet e ventilatorit elektronik efikas dhe të qetë dhe kompresorët me zhvendosje të madhe ndihmojnë në uljen e zhurmës së shkaktuar nga funksionimi, duke rritur njëkohësisht kapacitetin e ftohjes.
Kosto e ulët:
Metodat e ftohjes dhe ngrohjes së sistemit të menaxhimit termik përdorin kryesisht sistemin e ftohjes me lëng, dhe kërkesa për nxehtësi e ngrohjes së baterisë dhe ngrohjes së ajrit të kondicionuar në mjedise me temperaturë të ulët është shumë e madhe. Zgjidhja aktuale është rritja e ngrohësit elektrik për të rritur prodhimin e nxehtësisë, gjë që sjell kosto të lartë të pjesëve dhe konsum të lartë të energjisë. Nëse ka një përparim në teknologjinë e baterive për të zgjidhur ose zvogëluar kërkesat e ashpra të temperaturës së baterive, kjo do të sjellë optimizim të madh në projektimin dhe koston e sistemeve të menaxhimit termik. Përdorimi efikas i nxehtësisë së mbetur të gjeneruar nga motori gjatë funksionimit të automjetit do të ndihmojë gjithashtu në uljen e konsumit të energjisë të sistemit të menaxhimit termik. E përkthyer në të kundërt, kjo do të thotë ulje e kapacitetit të baterisë, përmirësim i distancës së drejtimit dhe ulje e kostos së automjetit.
Inteligjente:
Një shkallë e lartë e elektrifikimit është trendi i zhvillimit të automjeteve elektrike, dhe kondicionerët tradicionalë të ajrit janë të kufizuar vetëm në funksionet e ftohjes dhe ngrohjes për t'u zhvilluar në mënyrë inteligjente. Kondicioneri mund të përmirësohet më tej për të mbështetur të dhënat e mëdha bazuar në zakonet e makinës së përdoruesit, siç është makina familjare, temperatura e ajrit të kondicionuar mund të përshtatet në mënyrë inteligjente për njerëz të ndryshëm pasi ata hipin në makinë. Ndizni kondicionerin para se të dilni në mënyrë që temperatura në makinë të arrijë një temperaturë të rehatshme. Dalja elektrike inteligjente e ajrit mund të rregullojë automatikisht drejtimin e daljes së ajrit sipas numrit të njerëzve në makinë, pozicionit dhe madhësisë së trupit.
Koha e postimit: 20 tetor 2023