ความแตกต่างในระบบการจัดการความร้อนระหว่างยานพาหนะพลังงานใหม่และยานพาหนะทั่วไป

ความแตกต่างในระบบการจัดการความร้อนระหว่างยานพาหนะพลังงานใหม่และยานพาหนะทั่วไป

เนื่องจากความต้องการของตลาดยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง จึงมีการกำหนดมาตรฐานที่สูงขึ้นสำหรับความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่ถือเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด ความทนทานและระยะการขับขี่เป็นข้อกังวลหลักสำหรับผู้ใช้ และการจัดการระบายความร้อนเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่มีอิทธิพลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่และ-ช่วงสภาพอากาศหนาวเย็น บทความนี้วิเคราะห์เทคโนโลยีระบบการจัดการความร้อนสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่

ภาพรวมของระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่พลังงาน

ข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่โดยยานพาหนะไฟฟ้าได้ขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องในสาขานี้ สิ่งสำคัญของความก้าวหน้านี้คือการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างการกระจายความร้อนของแบตเตอรี่ ระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้าประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ-รวมถึงโมดูลแบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้า-ที่สร้างกำลังไฟฟ้าและความร้อนจำนวนมาก ด้วยขนาดที่ใหญ่และความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน แบตเตอรี่จึงจำเป็นต้องมีมาตรการระบายความร้อนและการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด การใช้การจัดการระบายความร้อนไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่พลังงานเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

ความแตกต่างจากการจัดการความร้อนในยานพาหนะทั่วไป

การจัดการระบายความร้อนในยานพาหนะทั่วไปค่อนข้างตรงไปตรงมา ขาดระบบควบคุมที่ซับซ้อนหรือส่วนประกอบที่ซับซ้อน วัตถุประสงค์หลักคือเพียงเพื่อรักษาอุณหภูมิของเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุด การทำความร้อนในห้องโดยสารอาศัยความร้อนทิ้งที่เกิดจากเครื่องยนต์ โดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม

รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) แตกต่างอย่างมากจากรถยนต์ทั่วไปในแง่ของสถาปัตยกรรมระบบ ซึ่งจำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่เรียกร้องมากขึ้นสำหรับโครงร่างและการติดตั้งส่วนประกอบ ตลอดจนพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นภายในห้องเครื่องยนต์- ความท้าทายที่ประกอบขึ้นด้วยคุณลักษณะที่หลากหลายของ NEV ประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ ขาดเครื่องยนต์ที่จะขับเคลื่อนการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นหรือให้ความร้อนเหลือทิ้งเพื่อทำให้ห้องโดยสารอุ่นขึ้น

ยานพาหนะไฮบริดนำเสนอความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง เนื่องจากกลยุทธ์การควบคุมเฉพาะ เครื่องยนต์อาจไม่ทำงานตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถขับเคลื่อนการไหลเวียนของสารหล่อเย็นอย่างสม่ำเสมอหรือให้-แหล่งความร้อนตามเวลาจริงสำหรับห้องโดยสาร ด้วยเหตุนี้ ระบบการจัดการระบายความร้อน NEV จึงรวมระบบที่เป็นอิสระปั๊มน้ำไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็น โดยทั่วไปการทำความร้อนในห้องโดยสารทำได้โดยการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า: เฉพาะพีทีซี(ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงบวก) เครื่องทำความร้อนจะอุ่นสารหล่อเย็น ซึ่งจากนั้นจะไหลเวียนไปที่แกนเครื่องทำความร้อนของยานพาหนะเพื่อให้ความอบอุ่น-ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน อีกวิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนโดยตรงให้กับอากาศที่ไหลผ่านเครื่องระเหยและเป่าเข้าไปในห้องโดยสารโดยใช้พัดลม อย่างไรก็ตามวิธีนี้ไม่ค่อยมีใครใช้เนื่องจากข้อกังวลด้านความปลอดภัยเกี่ยวกับภายในรถ

โหมดการทำงานของหน่วยระบายความร้อนด้วยน้ำ-

ระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ (TMS) มีโหมดการทำงานสองโหมด-การทำความเย็นและการ-หมุนเวียนด้วยตนเอง- เพื่อตอบสนองความต้องการการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน

โหมดทำความเย็น: โหมดนี้ใช้หลักการทำความเย็นแบบอัดไอ-เพื่อทำให้สารทำความเย็นเย็นลง เมื่อเชื่อมต่อกับวงจรน้ำหล่อเย็นแล้ว แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนจะช่วยระบายความร้อนของน้ำหล่อเย็น ในขณะที่ปั๊มน้ำจะขับเคลื่อนสารหล่อเย็นเพื่อทำให้แบตเตอรี่เย็นลง จัดการปัญหาต่างๆ เช่น อุณหภูมิแวดล้อมสูงหรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมากเกินไปอันเนื่องมาจากการชาร์จและการคายประจุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โหมดการไหลเวียนในตัว-: คอมเพรสเซอร์ยังคงไม่ทำงาน ปั๊มน้ำเพียงอย่างเดียวจะขับเคลื่อนการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นเพื่อให้แบตเตอรี่ระบายความร้อนในช่วงที่มีภาระความร้อนต่ำ

กลยุทธ์การควบคุม: ตัวควบคุมเชื่อมต่อกับระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ผ่านการสื่อสาร CAN เพื่อรับและตีความข้อความ BMS ตามพารามิเตอร์ที่แยกวิเคราะห์และ-กลยุทธ์การควบคุมในตัว ตัวควบคุมจะจัดการคอมเพรสเซอร์และควบคุมความเร็วของพัดลมและปั๊มน้ำผ่านการสื่อสาร PWM เพื่อปรับกำลังเอาต์พุตโดยอัตโนมัติ ในขณะเดียวกันก็จะส่งข้อมูลสถานะของตัวควบคุมกลับไปยัง BMS เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามความต้องการการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่

กระบวนการควบคุม
จากการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นที่ขับเคลื่อนโดยปั๊มน้ำไฟฟ้าและการทำความเย็นแบบบีบอัดไอ-ผ่านคอมเพรสเซอร์ ไปจนถึง-การปรับความเร็วพัดลมและปั๊มตามเวลาจริงโดยตัวควบคุม TMS- ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยการสื่อสาร CAN กับ BMS-การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ในยานพาหนะพลังงานใหม่กำลังพัฒนาจากการควบคุมอุณหภูมิอย่างง่ายไปเป็นโหมดหลาย- ซึ่งเป็นการประสานงานที่ชาญฉลาด ด้วยเหตุนี้ คอมเพรสเซอร์ วาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอัลกอริธึมการควบคุมแบบรวมจึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดอายุการใช้งานแบตเตอรี่และ-ระยะการขับขี่ที่อุณหภูมิต่ำ