Традиційні кондиціонери з тепловим насосом мають низьку ефективність обігріву та недостатню потужність обігріву в холодному середовищі, що обмежує сценарії застосування електромобілів.Таким чином, було розроблено та застосовано низку методів покращення продуктивності кондиціонерів з тепловим насосом в умовах низьких температур.Завдяки раціональному збільшенню контуру вторинного теплообміну при охолодженні силової батареї та системи двигуна тепло, що залишилося, рециркулюється для покращення теплоємності електромобілів за умов низьких температур.Експериментальні результати показують, що нагрівальна потужність кондиціонера з тепловим насосом із рекуперацією відпрацьованого тепла значно покращена порівняно з традиційним кондиціонером з тепловим насосом.Тепловий насос із рекуперацією відпрацьованого тепла з глибшим ступенем зв’язку кожної підсистеми теплового керування та система теплового керування автомобіля з вищим ступенем інтеграції використовуються в Tesla Model Y і Volkswagen ID4.Застосовано CROZZ та інші моделі (як показано праворуч).Однак, коли температура навколишнього середовища нижча, а кількість відпрацьованого тепла менша, рекуперація відпрацьованого тепла сама по собі не може задовольнити потребу в нагрівальній потужності в середовищах з низькою температурою, і PTC-нагрівачі все ще потрібні, щоб компенсувати дефіцит нагрівної потужності. у вищевказаних випадках.Проте, з поступовим покращенням рівня інтеграції управління теплом електромобіля, можна збільшити кількість утилізації відпрацьованого тепла шляхом розумного збільшення тепла, що виробляється двигуном, тим самим збільшуючи теплоємність і COP системи теплового насоса. , а також уникати використанняНагрівач теплоносія PTC/Повітронагрівач PTC.Ще більше зменшуючи рівень зайнятості простору системи теплового керування, вона задовольняє потреби в обігріві електромобілів у середовищі з низькою температурою.На додаток до рекуперації та утилізації відпрацьованого тепла від батарей і систем двигуна, утилізація повітря, що повертається, також є способом зменшення споживання енергії системою теплового керування в умовах низьких температур.Результати дослідження показують, що в середовищі з низькою температурою розумні заходи щодо використання зворотного повітря можуть зменшити потужність обігріву, необхідну для електромобілів, на 46% - 62%, уникаючи запотівання та інею вікон, а також можуть зменшити споживання енергії на опалення до 40%. %..Denso Japan також розробила відповідну двошарову структуру зворотного/свіжого повітря, яка може зменшити втрати тепла, спричинені вентиляцією, на 30%, запобігаючи запотіванню.На цьому етапі поступово покращується екологічна адаптивність термоуправління електромобіля в екстремальних умовах і розвивається в напрямку інтеграції та екологізації.
Щоб ще більше підвищити ефективність керування температурою батареї в умовах високої потужності та зменшити складність управління температурою, метод контролю температури батареї прямого охолодження та прямого нагріву, який безпосередньо надсилає холодоагент у блок акумуляторів для теплообміну, також є поточним. технічне рішення.Конфігурація теплового керування прямим теплообміном між акумуляторною батареєю та холодоагентом показана на малюнку праворуч.Технологія прямого охолодження може покращити ефективність теплообміну та швидкість теплообміну, отримати більш рівномірний розподіл температури всередині батареї, зменшити вторинний контур і збільшити рекуперацію відпрацьованого тепла системи, тим самим покращуючи продуктивність контролю температури батареї.Однак через технологію прямого теплообміну між батареєю та холодоагентом охолодження та тепло необхідно збільшити за рахунок роботи системи теплового насоса.З одного боку, контроль температури батареї обмежений запуском і зупинкою системи кондиціонування теплового насоса, що певним чином впливає на продуктивність контуру холодоагенту.З одного боку, це також обмежує використання природних джерел охолодження в перехідні сезони, тому ця технологія все ще потребує подальших досліджень, удосконалення та оцінки застосування.
Прогрес дослідження ключових компонентів
Система термоконтролю електромобіля (ХВЧ) складається з багатьох компонентів, в основному включаючи електричні компресори, електронні клапани, теплообмінники, різні трубопроводи та резервуари для рідини.Серед них компресор, електронний клапан і теплообмінник є основними компонентами системи теплового насоса.Оскільки попит на легкі електромобілі продовжує зростати, а ступінь системної інтеграції продовжує поглиблюватися, компоненти управління температурою електромобілів також розвиваються в напрямку полегшення, інтеграції та модульності.Щоб підвищити придатність електромобілів в екстремальних умовах, також розробляються та застосовуються компоненти, які можуть нормально працювати в екстремальних умовах і відповідати вимогам щодо ефективності керування температурою автомобіля.
Час публікації: 04 квітня 2023 р
