Hőszivattyús integrált hőmenedzsment rendszer kutatása
tisztán elektromos haszongépjárművekhez
1. Hagyományos hőkezelési rendszer
A tisztán elektromos haszongépjárművek fő hőforrásként történő tervezésénél általánosan használt hőszabályozási rendszerek közé tartozik az akkumulátoros rendszer hőkezelése (BTMS), a légkondicionáló rendszer hőkezelése és a motorelektronikai vezérlőrendszer hőkezelése. A hagyományos decentralizált hőkezelési rendszer az, hogy az akkumulátor, a légkondicionáló és a motorelektronikus vezérlőrendszer három köre független egymástól. Mindegyik rendelkezik teljes hőmérséklet-szabályozó rendszerrel és csőrendszerrel. Ezért az autó működése során egy bizonyos rendszer elektromos fűtési rendszere van. Ugyanakkor egy másik alkatrész vagy rendszer külső hőleadási energiája nem hasznosul teljes mértékben, ami nemcsak energiapazarlást okoz, hanem az energiatakarékosság és a környezetvédelem szempontjából is káros. Másrészt a teljes hőszabályozási rendszer alacsony integráltsági szintje miatt a csővezetékek összetettek, az alkatrészek száma magas, a költségek magasak, a jármű minősége nehéz. Ez felgyorsítja az akkumulátor energiafogyasztását a jármű működése közben, és csökkenti a jármű élettartamát. A megtett kilométer jelentős hatással van a jármű gazdaságosságára.
2. Hőszivattyú típusú integrált hőkezelési rendszer
Az integrált hőszabályozási rendszerek alapján, az akkumulátorok magas hőmérséklet-érzékenységének jobb kielégítése érdekében, a tisztán elektromos haszongépjárművek hőkezelésének összetettsége és finomítása tovább növekszik, és néhány innovatív alkalmazás is bővül, mint például a hőszivattyús technológia. az egyik közülük. A hőszivattyú maga nem termel hőt, hanem csak hőszállító. A fordított Carnot-ciklus elve alapján (1. ábra) kis mennyiségű elektromos energiát használ az egység meghajtására, a munkaközeget álcázott fázisban keringeti, és a hasznosítás előtt elnyeli, összenyomja és felmelegíti az alacsony minőségű hőenergiát. A hőszivattyú fő összetevői a hűtőközeg, a kompresszor, a kondenzátor, az expanziós szelep és az elpárologtató. Ez egy zárt kör, amelyben a közeg, a hűtőközeg/hűtőközeg folyamatosan összenyomódik és kitágul a hurokban. Valahányszor összenyomják és kitágítják (vagyis minden egyes működési ciklusban), a hűtőközeg "kivonja" a hőt az alacsony hőmérsékletű környezetből, és átadja azt a magas hőmérsékletű környezetnek. Levegőt nem használnak hűtőközegként, bár nem okoz szennyezést és költségmentes, mert ciklusonkénti termikus hatásfoka meglehetősen alacsony. A ténylegesen használt hűtőközeg olyan folyadék, amely elpárolog, amikor hőt vesz fel, és lecsapódik, amikor hőt ad el. A folyadékforma megváltoztatásának folyamata nagymértékben javíthatja a termikus hatékonyságot minden munkaciklusban. A hőszivattyús rendszernek két üzemmódja van: hűtés és fűtés. A hőszivattyús technológia integrált hőszabályozási rendszerekkel való integrálásával új hőszivattyú típusú integrált hőszabályozási rendszerek fejleszthetők ki. Az ezt a technológiát használó hőszivattyús légkondicionáló rendszer elektromos klímakompresszort használ, és a hűtési ciklus reverzibilis jellemzőit használja fel a hűtés és a fűtés integrálására. Előnyei a jó sokoldalúság, a kompakt felépítés, a nagy hatékonyság, az energiatakarékosság és a környezetvédelem, és új típusú járműklíma lett. irányzat. Téli fűtési körülmények között a COP (teljesítménytényező) elérheti a 2 és 4 közötti értéket. Az energiahatékonyság sokszorosa a tisztán elektromos járművek terén általánosan használt PTC fűtési rendszerének, amely hatékonyan több, mint a hatótávolságot növelheti. 20%. A hőszivattyús rendszerek jelenlegi típusai elsősorban a direkt hőszivattyús klímarendszereket, a közvetett hőszivattyús klímarendszereket, valamint a levegő-kiegészítő és entalpianövelő direkt hőszivattyús klímarendszereket foglalják magukban. A 2. ábrán látható módon fűtésre és hűtésre is használhatók. Laikus kifejezéssel élve a négyutas irányváltó szelep hőszivattyús rendszerben történő alkalmazása felcserélheti a hőszivattyús klímaberendezés elpárologtatójának és kondenzátorának funkcióit, és megváltoztathatja a hőátadás irányát, ezáltal nyáron hűsítő hatás érhető el, ill. fűtés télen.
3. A hőszivattyús integrált hőmenedzsment rendszer előnyei és hátrányai
A fő előnyök a következők: 1) Erős rendszerintegráció: több hőkezelési alrendszert integrálnak egyetlen rendszerbe az egységes szabályozás és optimalizálás érdekében; ez segít csökkenteni a rendszer bonyolultságát és javítani a menedzsment hatékonyságát. 2) Energiahatékonyság Az egyes komponensek hőmérsékletének és hőáramának precíz szabályozásával hatékonyabban használható fel az energia, és csökkenthető az energiafogyasztás. 3) Intelligens menedzsment: Általában fejlett érzékelőkkel és vezérlőrendszerekkel van felszerelve, amelyek valós időben figyelhetik és módosíthatják a rendszer működési állapotát az intelligens menedzsment elérése érdekében. 4) Környezeti alkalmazkodóképesség: A működési stratégia automatikusan beállítható a környezeti feltételeknek megfelelően a rendszer alkalmazkodóképességének és stabilitásának javítása érdekében. 5) Telepítés és karbantartás: Az integrált hőkezelési rendszer kompakt szerkezetű és könnyen telepíthető.
A fő hátrányok a következők: 1) Magas műszaki nehézség: több alrendszert kell integrálni, a műszaki nehézség viszonylag magas, és professzionális műszaki támogatás szükséges. 2) Nagy kezdeti beruházás: Mivel az integrált hőkezelés több alrendszer integrálását igényli, a kezdeti beruházás viszonylag nagy. 3) Magas karbantartási költségek: A rendszer nagy bonyolultsága miatt az integrált hőkezelés fenntartási költségei is viszonylag magasak. Összefoglalva, a hőszivattyú integrált hőkezelésének célja a jármű átfogó teljesítményének javítása, az integrált tervezési optimalizálás színvonala, valamint a többrendszerű koordinált vezérlés és átfogó irányítás eszközei nagy előnyökkel rendelkeznek az energiafelhasználás hatékonyságában, intelligens menedzsment, környezeti alkalmazkodóképesség és hosszú távú teljesítmény. Jelentős előnyei vannak az élettartamot és egyéb szempontokat tekintve, és ezek az előnyök jelentik a jármű hőkezelésének általános fejlesztését a jövőben.
