A hőkezelési rendszer bemutatása
Az elektromos járművek hőkezelési rendszere a hagyományos tüzelésű járművek hőkezelési rendszeréből fejlődött ki, és a rendszerkonfiguráció is fokozatosan fejlődött az egyes hőkezelési körök relatív függetlenségétől az integrációs irány felé. Mivel a motor hulladékhőjét nem kell felhasználni, további berendezések szükségesek az utastér fűtéséhez. Jelenleg az elektromos járművek általánosan használt fűtési módjai közé tartozik a pozitív hőmérsékleti együttható (PTC) elektromos fűtőfűtés és a hőszivattyús légkondicionáló fűtés.
1. Egyetlen hűtésű klíma + PTC
A PTC elektromos fűtőberendezés termisztorának ellenállása a hőmérséklet emelkedésével nő, ami a fűtési teljesítmény csökkenését eredményezi, így a PTC termisztor állandó hőmérsékleti karakterisztikával rendelkezik. A PTC fűtési rendszer egyszerű összetétele és alacsony ára miatt a legtöbb korai elektromos jármű egyszeres hűtésű klímahűtést és PTC elektromos fűtés fűtést alkalmaz az utastér hűtési és fűtési igényeinek kielégítésére. Az 1. ábra egy hűtőklíma + PTC rendszerdiagramja. Nyári hűtéskor a légcsatornában elhelyezett párologtató hőfelvételre szolgál a hűtés céljának elérése érdekében. A fűtésre két megoldás létezik. Az egyik az, hogy a levegő PTC-t közvetlenül a légkondicionáló doboz légcsatornájában kell elhelyezni, az 1. (a) ábrán látható módon. Fűtési igény esetén a PTC feszültség alá kerül, hogy felmelegítse a levegőt a légcsatornában és továbbítsa az utastérbe; a másik a hűtőközeg felmelegítése a víz PTC-vel az 1. b) ábrán látható módon, és a hűtőközeg a légcsatornában elhelyezett meleglevegő-magba áramlik, hogy közvetetten felmelegítse a levegőt a légcsatornában a fűtési igény kielégítésére.
2. Hőszivattyús klíma + PTC
Mivel a PTC elektromos fűtést használ a fűtéshez, a fűtési hatásfok 1-nél kisebb, így ez a fűtési mód 50%-kal csökkentheti az elektromos járművek hatótávolságát. A hőszivattyúk elméleti hatásfoka 1-nél nagyobb, és fejlődési irányzattá vált a hőszivattyúk használata a PTC fűtés helyett. ZHANG et al. azt mutatják, hogy a hőszivattyús rendszerek 41,3%-kal energiát takaríthatnak meg a PTC fűtőrendszerekhez képest. Mivel a legtöbb elektromos jármű jelenleg R134a-t használ munkaközegként, amikor a környezeti hőmérséklet -10 fok alatt van, a hőszivattyús rendszer hatékonysága és megbízhatósága csökken, így a kiegészítő fűtéshez továbbra is szükség van PTC elektromos fűtőelemekre.
A 2. ábrán egy hőszivattyús klíma + PTC rendszer látható, amely egy elektromágneses négyutas irányváltó szelepet és egy három hőcserélőt használ. A hőszivattyús légkondicionáló rendszer a szelepház kapcsolóján keresztül vált a rendszer hűtési, fűtési, párátlanítási és leolvasztási üzemmódjai között. A négyutas irányváltó szelepet széles körben használják a háztartási klímaberendezések területén. Alkalmazása az elektromos jármű hőszivattyús légkondicionáló rendszerére jól megoldhatja a hűtőközeg visszafordítási problémáját a rendszer hűtése és fűtése során, amint az a 2 (a) ábrán látható. A rendszermegoldás kevés komponensből, egyszerű felépítésből és alacsony költségből áll. A négyutas irányváltó szelep réz-alumínium hegesztési folyamata azonban nehéz, és nagyon könnyen korrodálódik. A magas és alacsony nyomású oldalon gázfúvás van, ami befolyásolja a rendszer teljesítményét. A személygépkocsik hőszivattyús légkondicionáló rendszere általában három hőcserélős megoldást alkalmaz egy kültéri hőcserélővel és két beltéri hőcserélővel, és az üzemmód váltása több mágnesszelepen keresztül történik, a 2. (b) ábrán látható módon.
3. Hőszivattyús klíma + hulladékhő visszanyerése + PTC
hazám hatalmas területtel és széles hőmérsékleti tartománnyal rendelkezik, ezért szükséges a hőszivattyús klímaberendezések hőmérsékleti tartományának bővítése. A motorok és akkumulátorok hulladékhője télen értékes hőforrás. Számos gyártó és kutatóintézet fontolóra veszi a hő ezen részének újrahasznosítását kiegészítő hőforrásként a hőszivattyús klímaberendezések használatának bővítése érdekében.
A 3. ábra egy elektromos jármű hőkezelési rendszerének diagramja, amely hőszivattyús légkondicionálást + hulladékhővisszanyerést + PTC-t használ. A rendszer olyan funkciókat tud megvalósítani, mint az utastér hűtése, fűtése, jégmentesítés, páramentesítés és párátlanítás. Ugyanakkor felmelegítheti vagy hűtheti az akkumulátort és a hajtómotort, valamint megvalósíthatja az akkumulátor és a meghajtó motor hulladékhő-visszanyerését. A rendszer működési elve a következő: az utastér hűtési, fűtési, páramentesítési, jégmentesítési és páramentesítő funkciói a hűtőközegkör mágnesszelepének kapcsolókombinációján keresztül valósulnak meg; a párologtatóval párhuzamosan csatlakoztatott akkumulátorhűtő (Chiller) kerül a hűtőkörbe. Ha az akkumulátornak vagy a meghajtómotornak hűtési igénye van, a hűtőközeg átfolyik a hűtőn, hogy lehűtse a másodlagos körben lévő hűtőfolyadékot; ha az akkumulátornak vagy a hajtómotornak nincs nagy hőelvezetési igénye, a hűtőfolyadék áramlási iránya a háromutas szelep állapotának átkapcsolásával szabályozható, és a hő a jármű külső részébe sugározható az alacsony szelepen keresztül. -hőmérséklet-radiátor az akkumulátor vagy a hajtómotor hűtésének eléréséhez; amikor az akkumulátornak fűtési igénye van, a PTC fűtésre kapcsol, és a fűtési funkció a hűtőfolyadék oldali háromutas szelep beállításával érhető el; ha a környezeti hőmérséklet alacsony, a hőszivattyús légkondicionáló nem használható, és az akkumulátor vagy a hajtómotor hőleadást igényel, a hűtőfolyadék elnyeli az elvezetendő hőt az akkumulátor vagy a hajtómotor oldalán, átfolyik a hűtőn keresztül. a háromutas szelep, és a hőt a hűtőközeg oldalára cseréli, hogy felmelegítse az utasteret, kibővítve a rendszer üzemi hőmérsékleti tartományát és javítva a rendszer energiahatékonyságát.
