Tehnologija upravljanja toplinom za EV automobile
Sustav upravljanja toplinom (TMS) automobila važan je dio sustava vozila. Razvojne svrhe sustava upravljanja toplinom uglavnom su sigurnost, udobnost, ušteda energije, ekonomičnost i trajnost.
Automobilsko toplinsko upravljanje je koordinirati usklađivanje, optimizaciju i kontrolu motora vozila, klima uređaja, baterije, motora i drugih povezanih komponenti i podsustava iz perspektive cijelog vozila, učinkovito riješiti toplinske probleme cijelog vozila, učiniti svaki funkcionalnim modula u najboljem temperaturnom rasponu, poboljšati ekonomičnost i snagu cijelog vozila te osigurati sigurnu vožnju vozila.
Sustav upravljanja toplinom novih energetskih vozila izveden je iz sustava upravljanja toplinom vozila s tradicionalnim gorivom. Ima zajedničke dijelove sustava upravljanja toplinom vozila s tradicionalnim gorivom, poput sustava hlađenja motora, sustava klimatizacije itd., te ima dodatne sustave hlađenja za nove dijelove poput baterije, motora i elektroničke kontrole. Upotreba tri elektrike za zamjenu motora i mjenjača glavna je promjena u sustavu upravljanja toplinom u usporedbi s vozilima s tradicionalnim gorivom. Osim toga, mogu postojati električni kompresori koji će zamijeniti obične kompresore i nove komponente kao što su ploče za hlađenje baterija, hladnjaci baterija, PTC grijači ili toplinske pumpe.
Opće komponente upravljanja toplinom:
U sustavu upravljanja toplinom automobila, ugrubo se sastoji od elektroničke pumpe za vodu, elektromagnetskog ventila, kompresora, PTC grijača, elektroničkog ventilatora, ekspanzijskog kotla, isparivača i kondenzatora.
Elektronička vodena pumpa:To je mehanički uređaj za transport tekućine ili tekućine pod pritiskom. Prenosi mehaničku energiju primarnog pokretača ili drugu vanjsku energiju na tekućinu, povećava energiju tekućine i prenosi tekućinu. Načelo rada je prosuditi prema trenutnom stanju napajanja ili drugih komponenti i kontrolirati protok kontroliranjem protoka kroz pumpu za vodu. Prema različitim brzinama protoka, toplina se može oduzeti kako bi se temperatura održala stabilnom.
Solenoidni ventil:To jest, elektronički kontrolirani ventil, koji ima dvosmjerne i trosmjerne ventile. Rashladno sredstvo koje istječe iz izlaza kondenzatora je u tekućem stanju visoke temperature i visokog tlaka. Kako bi se smanjila temperatura zasićenja tekućeg rashladnog sredstva, potrebno je smanjiti njegov tlak. U isto vrijeme, kako bi protok bio unutar odgovarajućeg raspona, prije nego što rashladno sredstvo uđe u isparivač, potrebno ga je prigušiti kontrolom otvaranja ventila.
Kompresor:Niskotlačni i niskotemperaturni rashladni plin se potiskuje i komprimira kako bi obavio rad na plinovitom rashladnom sredstvu, tako da može proizvesti promjene tlaka i temperature, čime postaje visokotemperaturno i visokotlačno plinovito rashladno sredstvo.
Kondenzator:Hladi rashladno sredstvo visoke temperature. Nakon što se rashladno sredstvo ispusti iz kompresora, ono je u stanju visoke temperature i visokog tlaka. U ovom trenutku treba ga ohladiti i završiti proces promjene rashladnog sredstva iz plina u tekućinu.
PTC grijač:To je otpornički grijaći uređaj, obično s nazivnim radnim naponom između 350v-550v. Kada je PTC električni grijač uključen, početni otpor je nizak, a snaga grijanja je velika u ovom trenutku. Nakon što temperatura PTC grijača poraste iznad Curiejeve temperature, otpor PTC-a se naglo povećava radi stvaranja topline, a toplina se prenosi do komponenti kroz vodeni medij u pumpi za vodu.
Sistem grijanja:U sustavu grijanja, ako se radi o hibridnom vozilu ili vozilu sa sustavom gorivih ćelija, toplina koja se stvara tijekom rada samog motora ili sustava gorivih ćelija može se koristiti za zadovoljenje potreba za toplinom. Sustav gorivih ćelija može trebati PTC grijač za pomoć pri grijanju u uvjetima niske temperature kako bi se sustav mogao brzo zagrijati; ako se radi o vozilu s baterijskim pogonom, PTC grijač može biti potreban kako bi se zadovoljila potreba za toplinom.
Rashladni sustav:Ako se radi o sustavu za raspršivanje topline, potrebno je pokrenuti tekućinu za raspršivanje topline u komponentama da teče kroz rad pumpe za vodu kako bi se oduzela lokalna toplina, i koristiti ventilator za pomoć u brzom rasipanju topline.
Rashladni sustav klima uređaja:U principu, učinak prijenosa topline postiže se posebnim svojstvima rashladnog sredstva (uobičajena rashladna sredstva uključuju R134-tetrafluoroetan, R12 difluorodiklormetan, itd.), korištenjem apsorpcije i oslobađanja topline koja prati njegovo isparavanje i kondenzaciju. Naizgled jednostavan proces prijenosa topline zapravo uključuje složeni proces fazne promjene rashladnog sredstva, kako bi se postigla promjena stanja rashladnog sredstva i učinilo da više puta prenosi toplinu. Sustav klimatizacije uglavnom se sastoji od četiri glavna dijela: kompresora, kondenzatora, isparivača i ekspanzijskog ventila. U strukturi sustava rashladnog ciklusa klima uređaja, rashladno sredstvo izlazi iz kompresora i prolazi kroz kondenzator, ekspanzijski ventil, isparivač, a zatim se vraća u kompresor kako bi dovršilo rashladni ciklus.
Isparivač:Princip rada isparivača je upravo suprotan principu rada kondenzatora. Apsorbira toplinu iz zraka i predaje toplinu hladnjaku, tako da može dovršiti proces rasplinjavanja. Nakon što je rashladno sredstvo prigušeno uređajem za prigušivanje, ono je u stanju koegzistencije pare i tekućine, također poznatom kao mokra para. Nakon što mokra para uđe u isparivač, počinje apsorbirati toplinu i isparava u zasićenu paru. Ako rashladno sredstvo nastavi apsorbirati toplinu, postat će pregrijana para.
Elektronski ventilator:Jedina komponenta koja može aktivno opskrbljivati zrakom kako bi poboljšala izmjenu topline radijatora. Trenutno većina vozila koristi ventilatore s aksijalnim protokom, koji imaju prednosti visoke učinkovitosti, male veličine i jednostavnog rasporeda, a obično su postavljeni iza hladnjaka.