Neues Wärmemanagementsystem für Energiefahrzeuge
Wärmemanagementsystem für Kraftfahrzeuge
Das thermische Management von Kraftfahrzeugen basiert auf der Perspektive des gesamten Fahrzeugs, indem es die Abstimmung, Optimierung und Steuerung des Fahrzeugmotors (herkömmlich oder hybrid), der Klimaanlage, der Leistungsbatterie, des Motors und anderer verwandter Komponenten und Subsysteme koordiniert, um eine effektive Lösung zu erreichen das thermische Problem des gesamten Fahrzeugs. Damit verbundene Probleme sorgen dafür, dass sich jedes Funktionsmodul im optimalen Temperaturbereich befindet, um die Wirtschaftlichkeit, Leistung und Sicherheit des Fahrzeugs zu verbessern. Da es hinsichtlich der Energiequellen, Arbeitsmodi usw. einige Unterschiede zwischen Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff und Fahrzeugen mit neuer Energie gibt, sind auch die Wärmemanagementsysteme der Fahrzeuge unterschiedlich.
Wärmemanagement von Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff
Entsprechend der Aufteilung des Fahrzeugraumbereichs kann das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff in zwei Teile unterteilt werden: Wärmemanagement des Stromversorgungssystems und Wärmemanagement der Kabinenklimaanlage.
Wärmemanagement des Energiesystems
Besteht hauptsächlich aus Motor und Getriebe. Das Wärmemanagement des Motors steht im Mittelpunkt des traditionellen Wärmemanagements von Automobilen. Es gibt die beim Motorbetrieb entstehende Wärme luft- oder flüssigkeitsgekühlt über das Motorkühlsystem ab, um eine Überhitzung und Fehlfunktion des Motors unter Hochlastbetriebsbedingungen zu verhindern.
Wärmemanagement der Kabinenklimaanlage
Wenn die Kabine beheizt werden muss, wird die durch den Motorbetrieb erzeugte Abwärme genutzt, um den Wärmekreislauf der Kabine bei niedrigen Temperaturen über das Wärmemanagementsystem zu steuern. In heißen Umgebungen und Umgebungen mit hohen Temperaturen wird die Kühlfunktion der Kabine durch die Kühlung des Kältemittels der Klimaanlage erreicht, um den Passagieren eine angenehme Umgebung zu bieten.
Neues Wärmemanagementsystem für Energiefahrzeuge
Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie
Gemäß der Aufteilung des Fahrzeugraumbereichs umfasst das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie hauptsächlich drei Teile: Wärmemanagement des Antriebssystems, Wärmemanagement der Kabinenklimatisierung und Wärmemanagement der Antriebssteuerung. Anders als bei herkömmlichen Autos kann bei reinen Elektromodellen von Fahrzeugen mit neuer Energie die Klimatisierungs- und Heizfunktion des Innenraums nicht durch Motorwärmeaustausch, sondern nur durch PTC oder Wärme realisiert werden, da der Motor keine Wärme liefert Pumpenklimaanlage. anpassen. Bei neuen Energie-Hybridmodellen kann die Kabinenheizung aufgrund der Beibehaltung des Verbrennungsmotors durch die Kombination von Motorabwärme und PTC- oder Wärmepumpen-Klimaanlage erreicht werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstofffahrzeugen haben Fahrzeuge mit neuer Energie einen höheren Kühlbedarf für Leistungsbatterien und elektronische Motorsteuerungssysteme, sodass ihre Wärmemanagementsysteme komplexer sind.
Wärmemanagement des Energiesystems
Das hier erwähnte „Antriebssystem“ bezieht sich bei reinen Elektromodellen speziell auf die Antriebsbatterie und ihre Subsysteme und bei Hybridmodellen auf das Antriebsbatterie- und Motorsystem. Im Motorsystem von Fahrzeugen mit neuer Energie wendet die Motorkühlungstechnologie die gleiche Methode an wie bei herkömmlichen Fahrzeugen. Für diejenigen mit Stromerzeugungsbedarf, wie z. B. Modelle mit erweiterter Reichweite, muss ein Kühlsystem für den ISG-Generator hinzugefügt werden. Dieses System kann unabhängig oder in Reihe/parallel mit dem Kühlsystem des Antriebsmotors geschaltet sein.
Das Wärmemanagement von Leistungsbatterien kann in zwei Modi unterteilt werden: Kühlen und Heizen. Derzeit umfassen die gebräuchlicheren Kühlmethoden für Leistungsbatterien hauptsächlich: Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung, Phasenwechselmaterialkühlung, Wärmerohrkühlung und direkte Kühlung.
Luftkühlung: Mit Luft als Wärmeträgermedium wird die Power-Batterie durch die Luftströmung während der Fahrt des Fahrzeugs oder beim Einbau eines Abluftventilators gekühlt. Diese Kühlmethode zeichnet sich durch niedrige Kosten und einfache Anwendung aus, aber die Gesamteffizienz der Wärmeableitung ist nicht hoch, der Lärm ist laut und die Wärmeableitung ist ungleichmäßig.
Flüssigkeitskühlung: Wärmeaustausch durch Flüssigkeitskonvektion, um die Temperatur der Batterie zu senken. Das Wärmemanagementsystem, das diese Methode zur Kühlung verwendet, ist kleiner als das luftgekühlte System und zeichnet sich außerdem durch eine gute Kühlwirkung und eine hohe Geschwindigkeit aus. Aufgrund der vorhandenen Flüssigkeit muss die Luftdichtheit des Systems jedoch höher sein. Ansonsten besteht die Gefahr einer Leckage.
Phasenwechselmaterialkühlung (PCM): Wenn die Temperatur der Leistungsbatterie steigt, absorbieren Phasenwechselmaterialien wie Paraffin, hydratisierte Salze und Fettsäuren während des Phasenwechselprozesses eine große Menge latenter Wärme oder geben diese ab, um die Batterie zu kühlen. Wenn das Phasenwechselmaterial jedoch vollständig phasengeändert ist, wird der Wärmefreisetzungseffekt schlechter. Derzeit wird diese Methode noch für die Anwendung in Automobilbatterien erforscht.
Wärmerohrkühlung: Die Batterie wird durch einen versiegelten Behälter oder ein versiegeltes Rohr gekühlt, dessen beiden Enden das Verdampfungsende und das Kondensationsende sind und mit einem gesättigten Medium (Wasser, Ethylenglykol oder Aceton usw.) gefüllt sind. Diese Methode kann sowohl Wärme von der Batterie aufnehmen als auch die Batterie erwärmen. Aufgrund der technischen Komplexität wurde diese Technologie jedoch noch nicht in der Massenproduktion eingesetzt.
Direkte Kühlung: Durch das Prinzip der latenten Verdampfungswärme von Kältemittel (R134a etc.) wird eine Klimaanlage im Fahrzeug bzw. Batteriesystem aufgebaut. Der Verdampfer der Klimaanlage ist im Batteriesystem verbaut. Das Kältemittel verdampft im Verdampfer und wird schnell und effizient verdampft. Die Wärme des Batteriesystems wird abgeführt, wodurch der Zweck der Kühlung des Batteriesystems erreicht wird.