کولرهای گازی پمپ حرارتی سنتی در محیط سرد، راندمان گرمایشی پایین و ظرفیت گرمایشی ناکافی دارند که سناریوهای کاربردی خودروهای الکتریکی را محدود میکند. بنابراین، مجموعهای از روشها برای بهبود عملکرد کولرهای گازی پمپ حرارتی در شرایط دمای پایین توسعه داده شده و به کار گرفته شدهاند. با افزایش منطقی مدار تبادل حرارت ثانویه، ضمن خنک کردن باتری و سیستم موتور، گرمای باقیمانده برای بهبود ظرفیت گرمایش خودروهای الکتریکی در شرایط دمای پایین بازیافت میشود. نتایج تجربی نشان میدهد که ظرفیت گرمایش کولر گازی پمپ حرارتی بازیابی حرارت اتلافی در مقایسه با کولر گازی پمپ حرارتی سنتی به طور قابل توجهی بهبود یافته است. پمپ حرارتی بازیابی حرارت اتلافی با درجه اتصال عمیقتر هر زیرسیستم مدیریت حرارتی و سیستم مدیریت حرارتی خودرو با درجه ادغام بالاتر در تسلا مدل Y و فولکس واگن ID4 استفاده میشوند. CROZZ و سایر مدلها نیز به کار گرفته شدهاند (همانطور که در سمت راست نشان داده شده است). با این حال، هنگامی که دمای محیط پایینتر است و میزان بازیابی حرارت اتلافی کمتر است، بازیابی حرارت اتلافی به تنهایی نمیتواند نیاز به ظرفیت گرمایشی در محیطهای با دمای پایین را برآورده کند و بخاریهای PTC همچنان برای جبران کمبود ظرفیت گرمایشی در موارد فوق مورد نیاز هستند. با این حال، با بهبود تدریجی سطح یکپارچهسازی مدیریت حرارتی خودروی الکتریکی، میتوان با افزایش معقول گرمای تولید شده توسط موتور، میزان بازیابی گرمای تلفشده را افزایش داد و در نتیجه ظرفیت گرمایش و COP سیستم پمپ حرارتی را افزایش داد و از استفاده از ... اجتناب کرد.بخاری خنک کننده PTC/بخاری هوای PTC. این سیستم ضمن کاهش بیشتر فضای اشغال شده توسط سیستم مدیریت حرارتی، نیاز گرمایشی خودروهای الکتریکی را در محیطهای با دمای پایین برآورده میکند. علاوه بر بازیابی و استفاده از گرمای تلف شده از باتریها و سیستمهای موتور، استفاده از هوای برگشتی نیز راهی برای کاهش مصرف انرژی سیستم مدیریت حرارتی در شرایط دمای پایین است. نتایج تحقیقات نشان میدهد که در محیطهای با دمای پایین، اقدامات معقول در استفاده از هوای برگشتی میتواند ظرفیت گرمایشی مورد نیاز خودروهای الکتریکی را ۴۶ تا ۶۲ درصد کاهش دهد و در عین حال از مه گرفتگی و یخ زدگی پنجرهها جلوگیری کند و مصرف انرژی گرمایشی را تا ۴۰ درصد کاهش دهد. . شرکت دنسو ژاپن همچنین یک ساختار دو لایه هوای برگشتی/هوای تازه مربوطه را توسعه داده است که میتواند اتلاف گرمای ناشی از تهویه را ۳۰ درصد کاهش دهد و در عین حال از مه گرفتگی جلوگیری کند. در این مرحله، سازگاری زیستمحیطی مدیریت حرارتی خودروهای الکتریکی در شرایط سخت به تدریج در حال بهبود است و در جهت ادغام و سبز شدن در حال توسعه است.
به منظور بهبود بیشتر راندمان مدیریت حرارتی باتری در شرایط توان بالا و کاهش پیچیدگی مدیریت حرارتی، روش کنترل دمای باتری با سرمایش مستقیم و گرمایش مستقیم که مستقیماً مبرد را برای تبادل حرارت به داخل باتری ارسال میکند، نیز یک راه حل فنی فعلی است. پیکربندی مدیریت حرارتی تبادل حرارت مستقیم بین باتری و مبرد در شکل سمت راست نشان داده شده است. فناوری سرمایش مستقیم میتواند راندمان تبادل حرارت و نرخ تبادل حرارت را بهبود بخشد، توزیع دمای یکنواختتری را در داخل باتری به دست آورد، حلقه ثانویه را کاهش دهد و بازیابی گرمای تلف شده سیستم را افزایش دهد و در نتیجه عملکرد کنترل دمای باتری را بهبود بخشد. با این حال، به دلیل فناوری تبادل حرارت مستقیم بین باتری و مبرد، سرمایش و گرما باید از طریق کار سیستم پمپ حرارتی افزایش یابد. از یک طرف، کنترل دمای باتری با شروع و توقف سیستم تهویه مطبوع پمپ حرارتی محدود میشود که تأثیر خاصی بر عملکرد حلقه مبرد دارد. از یک طرف، استفاده از منابع خنک کننده طبیعی را در فصول انتقالی نیز محدود میکند، بنابراین این فناوری هنوز نیاز به تحقیق، بهبود و ارزیابی کاربرد بیشتر دارد.
پیشرفت تحقیق در مورد اجزای کلیدی
سیستم مدیریت حرارتی خودروی برقی (اچ وی سی اچ) از اجزای متعددی تشکیل شده است که عمدتاً شامل کمپرسورهای برقی، شیرهای الکترونیکی، مبدلهای حرارتی، خطوط لوله مختلف و مخازن مایع میشود. در میان آنها، کمپرسور، شیر الکترونیکی و مبدل حرارتی اجزای اصلی سیستم پمپ حرارتی هستند. با افزایش تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی سبک وزن و افزایش درجه ادغام سیستم، اجزای مدیریت حرارتی وسایل نقلیه الکتریکی نیز در جهت سبک، یکپارچه و مدولار شدن در حال توسعه هستند. به منظور بهبود کاربرد وسایل نقلیه الکتریکی در شرایط سخت، اجزایی که میتوانند در شرایط سخت به طور عادی کار کنند و الزامات عملکرد مدیریت حرارتی خودرو را برآورده کنند نیز توسعه یافته و بر این اساس به کار گرفته میشوند.
زمان ارسال: آوریل-04-2023
