Dapoi u 2014, l'industria di i veiculi elettrichi hè diventata pocu à pocu calda. Frà elle, a gestione termica di i veiculi elettrichi hè diventata pocu à pocu calda. Perchè l'autonomia di i veiculi elettrichi dipende micca solu da a densità energetica di a batteria, ma ancu da a tecnulugia di u sistema di gestione termica di u veiculu. U sistema di gestione termica di a batteria hà ancusperienzahà realizatu un prucessu da zero, da a trascuranza à l'attenzione.
Dunque oghje, parlemu digestione termica di i veiculi elettrici, chì gestiscenu ?
Similitudini è differenze trà a gestione termica di i veiculi elettrichi è a gestione termica di i veiculi tradiziunali
Stu puntu hè messu in primu locu perchè dopu chì l'industria automobilistica hè entrata in a nova era energetica, a portata, i metudi d'implementazione è i cumpunenti di a gestione termica sò cambiati assai.
Ùn ci hè bisognu di dì di più nantu à l'architettura di gestione termica di i veiculi tradiziunali à carburante quì, è i lettori prufessiunali sò stati assai chjari chì a gestione termica tradiziunale include principalmente usistema di gestione termica di l'aria condizionata è u sottosistema di gestione termica di u gruppu motopropulsore.
L'architettura di gestione termica di i veiculi elettrichi hè basata annantu à l'architettura di gestione termica di i veiculi à carburante, è aghjusta u sistema elettronicu di gestione termica di u mutore elettricu è u sistema di gestione termica di a batteria, à u cuntrariu di i veiculi à carburante, i veiculi elettrichi sò più sensibili à i cambiamenti di temperatura, a temperatura hè un fattore chjave per determinà a so sicurezza, e prestazioni è a durata, a gestione termica hè un mezzu necessariu per mantene l'intervallu di temperatura è l'uniformità adatti. Dunque, u sistema di gestione termica di a batteria hè particularmente criticu, è a gestione termica di a batteria (dissipazione di u calore / conduzione di u calore / isolamentu termicu) hè direttamente ligata à a sicurezza di a batteria è à a cunsistenza di a putenza dopu un usu à longu andà.
Dunque, in termini di dettagli, ci sò principalmente e seguenti differenze.
Diverse fonti di calore di l'aria condizionata
U sistema di climatizazione di u camion di carburante tradiziunale hè cumpostu principalmente da compressore, condensatore, valvula di espansione, evaporatore, pipeline è altri.cumpunenti.
Quandu si raffredda, u refrigerante (refrigerante) hè fattu da u compressore, è u calore in a vittura hè eliminatu per riduce a temperatura, chì hè u principiu di a refrigerazione. Perchèu travagliu di u compressore hà bisognu di esse guidatu da u mutore, u prucessu di refrigerazione aumenterà u pesu di u mutore, è hè per quessa chì dicemu chì l'aria condizionata estiva costa più oliu.
Attualmente, guasi tuttu u riscaldamentu di i veiculi à carburante hè l'usu di u calore di u refrigerante di u mutore - una grande quantità di calore persu generatu da u mutore pò esse aduprata per riscaldà l'aria condizionata. U refrigerante scorre attraversu u scambiatore di calore (cunnisciutu ancu cum'è u serbatoiu d'acqua) in u sistema d'aria calda, è l'aria trasportata da u ventilatore hè scambiata di calore cù u refrigerante di u mutore, è l'aria hè riscaldata è poi mandata in a vittura.
Tuttavia, in l'ambiente fretu, u mutore hà bisognu di funziunà per un bellu pezzu per elevà a temperatura di l'acqua à a temperatura ghjusta, è l'utente hà bisognu di suppurtà u fretu per un bellu pezzu in vittura.
U riscaldamentu di i veiculi à nova energia si basa principalmente nantu à i riscaldatori elettrici, i riscaldatori elettrici anu riscaldatori à ventu è scaldacqua. U principiu di u riscaldatore d'aria hè simile à quellu di l'asciugacapelli, chì riscalda direttamente l'aria circulante attraversu u fogliu riscaldante, furnendu cusì aria calda à a vittura. U vantaghju di u riscaldatore à ventu hè chì u tempu di riscaldamentu hè veloce, u rapportu di efficienza energetica hè ligeramente più altu, è a temperatura di riscaldamentu hè alta. U svantaghju hè chì u ventu di riscaldamentu hè particularmente seccu, ciò chì porta una sensazione di secchezza à u corpu umanu. U principiu di u scaldacqua hè simile à quellu di u scaldacqua elettricu, chì riscalda u refrigerante attraversu u fogliu riscaldante, è u refrigerante à alta temperatura scorre attraversu u core d'aria calda è poi riscalda l'aria circulante per ottene u riscaldamentu internu. U tempu di riscaldamentu di u scaldacqua hè ligeramente più longu di quellu di u riscaldatore d'aria, ma hè ancu assai più veloce di quellu di u veiculu à carburante, è u tubu d'acqua hà una perdita di calore in l'ambiente à bassa temperatura, è l'efficienza energetica hè ligeramente più bassa. U Xiaopeng G3 usa u scaldacqua citatu sopra.
Ch'ellu si tratti di riscaldamentu eolico o di riscaldamentu di l'acqua, per i veiculi elettrichi, e batterie sò necessarie per furnisce l'elettricità, è a maiò parte di l'elettricità hè cunsumata inaria condizionata riscaldamentu in ambienti à bassa temperatura. Questu si traduce in una riduzione di l'autonomia di guida di i veiculi elettrici in ambienti à bassa temperatura.
Cumpàed cun U prublema di a lenta velocità di riscaldamentu di i veiculi à carburante in ambienti à bassa temperatura, l'usu di u riscaldamentu elettricu per i veiculi elettrichi pò accurtà assai u tempu di riscaldamentu.
Gestione termica di e batterie di putenza
In paragone cù a gestione termica di u mutore di i veiculi à carburante, i requisiti di gestione termica di u sistema di alimentazione di i veiculi elettrici sò più severi.
Siccomu a megliu gamma di temperatura di funziunamentu di a batteria hè assai chjuca, a temperatura di a batteria hè generalmente necessaria per esse trà 15 è 40.° C. Tuttavia, a temperatura ambiente cumunemente aduprata da i veiculi hè -30 ~ 40° C, è e cundizioni di guida di l'utilizatori attuali sò cumplesse. U cuntrollu di a gestione termica hà bisognu di identificà è determinà efficacemente e cundizioni di guida di i veiculi è u statu di e batterie, è realizà u cuntrollu ottimale di a temperatura, è sforzassi di ottene un equilibriu trà u cunsumu energeticu, e prestazioni di u veiculu, e prestazioni di a batteria è u cunfortu.
Per alleviare l'ansietà di l'autonomia, a capacità di a batteria di i veiculi elettrici diventa sempre più grande, è a densità di energia diventa sempre più alta; À u listessu tempu, hè necessariu risolve a cuntradizione di u tempu d'attesa di carica troppu longu per l'utilizatori, è hè nata a carica rapida è a carica super rapida.
In termini di gestione termica, a carica rapida à corrente alta porta una maggiore generazione di calore è un maggiore cunsumu energeticu di a batteria. Una volta chì a temperatura di a batteria hè troppu alta durante a carica, pò micca solu causà risichi per a sicurezza, ma ancu purtà à prublemi cum'è una riduzione di l'efficienza di a batteria è un decadimentu acceleratu di a durata di vita di a batteria. U cuncepimentu disistema di gestione termicahè una prova severa.
Gestione termica di i veiculi elettrichi
Ajustamentu di u cunfortu di a cabina di l'occupanti
L'ambiente termicu internu di u veiculu affetta direttamente u cunfortu di l'occupanti. Cumbinendu cù u mudellu sensoriale di u corpu umanu, u studiu di u flussu è di u trasferimentu di calore in a cabina hè un mezzu impurtante per migliurà u cunfortu di u veiculu è migliurà e prestazioni di u veiculu. Da u disignu di a struttura di a carrozzeria, da a presa di l'aria condizionata, u vetru di u veiculu affettatu da a radiazione solare è u disignu di tutta a carrozzeria, cumbinatu cù u sistema di climatizazione, si cunsidereghja l'impattu nantu à u cunfortu di l'occupanti.
Quandu guidanu un veiculu, l'utilizatori ùn devenu micca solu sperimentà a sensazione di guida purtata da a forte putenza di u veiculu, ma ancu u cunfortu di l'ambiente di a cabina hè una parte impurtante.
Cuntrollu di regulazione di a temperatura di funziunamentu di a batteria
A batteria in l'usu di u prucessu scontra assai prublemi, in particulare in a temperatura di a batteria, a batteria di litiu in un ambiente di temperatura estremamente bassa l'attenuazione di putenza hè seria, in l'ambiente di alta temperatura hè propensa à risichi di sicurezza, l'usu di batterie in casi estremi serà assai prubabile di causà danni à a batteria, riducendu cusì e prestazioni è a durata di a batteria.
U scopu principale di a gestione termica hè di fà chì a batteria funziona sempre in l'intervallu di temperatura adattatu per mantene a migliore cundizione di funziunamentu di a batteria. U sistema di gestione termica di a batteria include principalmente trè funzioni: dissipazione di u calore, preriscaldamentu è equalizazione di a temperatura. A dissipazione di u calore è u preriscaldamentu sò principalmente aghjustati per u pussibule impattu di a temperatura di l'ambiente esternu nantu à a batteria. L'equalizazione di a temperatura hè aduprata per riduce a differenza di temperatura in a batteria è impedisce u decadimentu rapidu causatu da u surriscaldamentu di una certa parte di a batteria.
I sistemi di gestione termica di e batterie aduprati in i veiculi elettrichi attualmente in u mercatu sò principalmente divisi in duie categurie: raffreddati à aria è raffreddati à liquidu.
U principiu di usistema di gestione termica raffreddato ad aria hè più simile à u principiu di dissipazione di u calore di l'urdinatore, una ventola di raffreddamentu hè installata in una sezione di a batteria, è l'altra estremità hà una ventilazione, chì accelera u flussu d'aria trà e batterie per via di u travagliu di a ventola, in modu da caccià u calore emessu da a batteria quandu funziona.
Per dì la francamente, u raffreddamentu à aria hè di aghjunghje un ventilatore à u latu di a batteria, è di rinfriscà a batteria soffiendu u ventilatore, ma u ventu soffiatu da u ventilatore serà affettatu da fattori esterni, è l'efficienza di u raffreddamentu à aria serà ridutta quandu a temperatura esterna hè più alta. Cum'è soffià un ventilatore ùn vi rende micca più freschi in una ghjurnata calda. U vantaghju di u raffreddamentu à aria hè una struttura simplice è un costu bassu.
U raffreddamentu à liquidu elimina u calore generatu da a batteria durante u travagliu attraversu u refrigerante in a tubazione di refrigerante in u paccu di a batteria per ottene l'effettu di riduce a temperatura di a batteria. Da l'effettu d'usu attuale, u mediu liquidu hà un altu coefficientu di trasferimentu di calore, una grande capacità termica è una velocità di raffreddamentu più rapida, è Xiaopeng G3 usa un sistema di raffreddamentu à liquidu cù una maggiore efficienza di raffreddamentu.
In termini simplici, u principiu di u raffreddamentu à liquidu hè di mette una pipa d'acqua in a batteria. Quandu a temperatura di a batteria hè troppu alta, l'acqua fredda hè versata in a pipa d'acqua, è u calore hè purtatu via da l'acqua fredda per rinfriscà. Se a temperatura di a batteria hè troppu bassa, deve esse riscaldata.
Quandu u veiculu hè guidatu vigorosamente o caricatu rapidamente, una grande quantità di calore hè generata durante a carica è a scarica di a batteria. Quandu a temperatura di a batteria hè troppu alta, accendete u compressore, è u refrigerante à bassa temperatura scorre attraversu u refrigerante in u tubu di raffreddamentu di u scambiatore di calore di a batteria. U refrigerante à bassa temperatura scorre in u paccu di a batteria per caccià u calore, in modu chì a batteria possa mantene a migliore gamma di temperatura, ciò chì migliora assai a sicurezza è l'affidabilità di a batteria durante l'usu di a vittura è riduce u tempu di carica.
In l'inguernu estremamente fretu, per via di a bassa temperatura, l'attività di e batterie à u litiu hè ridutta, e prestazioni di a batteria sò assai ridutte, è a batteria ùn pò micca esse scaricata à alta putenza o caricata rapidamente. In questu mumentu, accendete u scaldabagnu per scaldà u refrigerante in u circuitu di a batteria, è u refrigerante à alta temperatura riscalda a batteria. Questu assicura chì u veiculu pò ancu avè una capacità di carica rapida è una longa autonomia in ambienti à bassa temperatura.
Cuntrollu elettronicu di l'azionamentu elettricu è dissipazione di u calore di raffreddamentu di e parti elettriche d'alta putenza
I veiculi à nova energia anu ottenutu funzioni di elettrificazione cumplete, è u sistema di alimentazione di carburante hè statu cambiatu in un sistema di alimentazione elettrica. A batteria di putenza produce finu àTensione CC 370V per furnisce energia, raffreddamentu è riscaldamentu à u veiculu, è furnisce energia à diversi cumpunenti elettrici di a vittura. Durante a guida di u veiculu, i cumpunenti elettrici di alta putenza (cum'è i motori, DCDC, i cuntrolli di motori, ecc.) generanu assai calore. L'alta temperatura di l'apparecchi elettrici pò causà guasti à u veiculu, limitazione di putenza è ancu periculi per a sicurezza. A gestione termica di u veiculu hà bisognu di dissipà u calore generatu in tempu per assicurà chì i cumpunenti elettrici di alta putenza di u veiculu sianu in l'intervallu di temperatura di travagliu sicuru.
U sistema di cuntrollu elettronicu di a trasmissione elettrica G3 adotta a dissipazione di u calore à raffreddamentu liquidu per a gestione termica. U refrigerante in a pipeline di u sistema di trasmissione di a pompa elettronica scorre attraversu u mutore è altri dispositivi di riscaldamentu per purtà via u calore di e parti elettriche, è poi scorre attraversu u radiatore à a griglia di aspirazione anteriore di u veiculu, è u ventilatore elettronicu hè acceso per raffreddà u refrigerante à alta temperatura.
Alcuni pinsamenti nantu à u sviluppu futuru di l'industria di a gestione termica
Cunsumu energeticu bassu:
Per riduce u grande cunsumu energeticu causatu da l'aria condizionata, l'aria condizionata à pompa di calore hà ricevutu gradualmente una grande attenzione. Ancu s'è u sistema generale di pompa di calore (chì usa R134a cum'è refrigerante) hà certe limitazioni in l'ambiente utilizatu, cum'è una temperatura estremamente bassa (sottu à -10° C) ùn pò micca funziunà, a refrigerazione in un ambiente à alta temperatura ùn hè micca diversa da l'aria condizionata di i veiculi elettrici ordinari. Tuttavia, in a maiò parte di a Cina, a stagione di primavera è di vaghjimu (temperatura ambiente) pò riduce efficacemente u cunsumu energeticu di l'aria condizionata, è u rapportu di efficienza energetica hè da 2 à 3 volte quellu di i riscaldatori elettrici.
Rumore bassu:
Dopu chì u veiculu elettricu ùn hà più a fonte di rumore di u mutore, u rumore generatu da u funziunamentu diu cumpressoreè u ventilatore elettronicu frontale quandu u climatizzatore hè acceso per a refrigerazione hè faciule da lamentà da l'utilizatori. I prudutti di ventilatore elettronicu efficienti è silenziosi è i compressori di grande cilindrata aiutanu à riduce u rumore causatu da u funziunamentu mentre aumentanu a capacità di raffreddamentu.
Costu bassu:
I metudi di raffreddamentu è riscaldamentu di u sistema di gestione termica utilizanu soprattuttu un sistema di raffreddamentu à liquidu, è a dumanda di calore di u riscaldamentu di a batteria è di u riscaldamentu di l'aria condizionata in ambienti à bassa temperatura hè assai grande. A suluzione attuale hè di aumentà u riscaldatore elettricu per aumentà a pruduzzione di calore, ciò chì porta un costu di e parti elevatu è un cunsumu energeticu elevatu. S'ellu ci hè una scuperta in a tecnulugia di e batterie per risolve o riduce i requisiti di temperatura severi di e batterie, porterà una grande ottimizazione in a cuncepzione è in u costu di i sistemi di gestione termica. L'usu efficiente di u calore di scarto generatu da u mutore durante u funziunamentu di u veiculu aiuterà ancu à riduce u cunsumu energeticu di u sistema di gestione termica. U risultatu hè a riduzione di a capacità di a batteria, u miglioramentu di l'autonomia di guida è a riduzione di u costu di u veiculu.
Intelligente:
Un altu gradu d'elettrificazione hè a tendenza di sviluppu di i veiculi elettrichi, è i climatizzatori tradiziunali sò limitati solu à e funzioni di refrigerazione è di riscaldamentu per sviluppà si intelligenti. U climatizzatore pò esse ulteriormente migliuratu per supportà big data basatu annantu à l'abitudini di l'utilizatori di e vitture, cum'è a vittura di famiglia, a temperatura di u climatizzatore pò esse adattata intelligentemente à e diverse persone dopu ch'elli sò cullati in vittura. Accendete u climatizzatore prima di sorte in modu chì a temperatura in a vittura righjunghji una temperatura cunfortevole. A presa d'aria elettrica intelligente pò aghjustà automaticamente a direzzione di a presa d'aria secondu u numeru di persone in a vittura, a pusizione è a dimensione di a carrozzeria.
Data di publicazione: 20 ottobre 2023