ข้อกำหนดทางเทคนิคของระบบการจัดการความร้อนสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์

ข้อกำหนดทางเทคนิคของระบบการจัดการความร้อน

สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์

แหล่งความเย็น แหล่งความร้อน และแหล่งพลังงานอื่นๆ ของระบบปรับอากาศในรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ล้วนมาจากระบบแบตเตอรี่ สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ เครื่องปรับอากาศไม่เพียงส่งผลโดยตรงต่อความสะดวกสบายในการขับขี่ แต่ยังรวมถึงระยะการขับขี่ด้วย

ระบบปรับอากาศของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ต้องไม่เพียงแต่มีฟังก์ชันทำความเย็น/ทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการใช้พลังงานของระบบด้วย ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความซับซ้อน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงประเภทกำลัง คอมเพรสเซอร์แบบสโครลไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศของรถยนต์ไฟฟ้าจึงมีค่าและประสิทธิภาพเชิงปริมาตรที่ดีขึ้นอย่างมาก เมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์แบบเดิม ปัจจุบัน ยานพาหนะไฟฟ้าใช้เครื่องทำความร้อน PTC เป็นหลัก ซึ่งลดระยะการขับขี่ในฤดูหนาวลงอย่างมาก ในอนาคตคาดว่าจะทยอยนำระบบปรับอากาศแบบปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพการทำความร้อนสูงขึ้นมาใช้

ระบบการจัดการความร้อนของรถยนต์พลังงานใหม่จำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของระบบปรับอากาศในห้องโดยสาร (การทำความเย็น การทำความร้อน การไล่ฝ้า ฯลฯ) การควบคุมอุณหภูมิของแบตเตอรี่ และการกระจายความร้อนของมอเตอร์และตัวควบคุม ตามข้อกำหนดของการจัดการพลังงานยานพาหนะที่ครอบคลุม ความกะทัดรัด และการออกแบบน้ำหนักเบา ระบบการจัดการความร้อนของยานยนต์กำลังค่อยๆ พัฒนาไปสู่การจัดการความร้อนของยานพาหนะแบบบูรณาการ

โดยทั่วไปแล้ว ระบบการจัดการความร้อนของยานยนต์ประกอบด้วยระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ ระบบปรับอากาศ และระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ ในทางปฏิบัติ แบ่งออกเป็นสององค์ประกอบหลัก ได้แก่ ระบบระบายความร้อนในห้องเครื่อง และระบบระบายความร้อนในห้องโดยสาร โดยมีวงจรหลัก 3 รอบ ได้แก่ รอบเครื่องยนต์ รอบการปรับอากาศ และรอบอินเตอร์คูลเลอร์ วงจรการระบายความร้อนของเครื่องยนต์ค่อนข้างง่าย รวมถึงเครื่องยนต์ หม้อน้ำ เทอร์โมสตัท และปั๊มน้ำ วงจรการปรับอากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยคอนเดนเซอร์ คอมเพรสเซอร์ และวาล์วขยายตัว หน้าที่ของระบบอินเตอร์คูลเลอร์แบบเทอร์โบชาร์จคือการเพิ่มปริมาตรอากาศเข้าของเครื่องยนต์เพื่อปรับปรุงลักษณะกำลังของเครื่องยนต์ ปัญหาคืออุณหภูมิของอากาศที่ถูกอัดโดยเทอร์โบชาร์จเจอร์นั้นสูงมาก การเข้าสู่เครื่องยนต์โดยตรงจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ ทำให้อินเตอร์คูลเลอร์ต้องลดอุณหภูมิอากาศเข้าลง

1) ระบบปรับอากาศ: รถยนต์เบนซินแบบดั้งเดิมใช้เครื่องยนต์-คอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องปรับอากาศ ในขณะที่รถยนต์พลังงานใหม่สามารถใช้ได้เฉพาะคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า. ในรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน กระบวนการปรับอากาศและระบายความร้อนของเครื่องยนต์ค่อนข้างเป็นอิสระ ในขณะที่ในรถยนต์พลังงานใหม่ ระบบทำความเย็นด้วยไฟฟ้าทั้งสาม-มีการเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด โดยทั่วไปจะใช้แหล่งความเย็นร่วมกับระบบระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ ในรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์ทำหน้าที่เป็นแหล่งความร้อน โดยใช้ปั๊มน้ำเพื่อขับเคลื่อนการไหลเวียนของน้ำเพื่อให้ความร้อน ในปัจจุบัน ยานพาหนะพลังงานใหม่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า แต่แนวโน้มในอนาคตคือระบบปรับอากาศปั๊มความร้อนที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น-

(2) การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่:ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแบตเตอรี่กำลังคือ 20–30 องศา ที่อุณหภูมิต่ำ ความจุของแบตเตอรี่จะลดลง และประสิทธิภาพการชาร์จ/คายประจุไม่ดี ที่อุณหภูมิสูง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสั้นลง และอุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัย เช่น การระเบิด ได้ เซลล์แบตเตอรี่หลายเซลล์เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมและขนานกันเพื่อสร้างชุดแบตเตอรี่ และความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จและการคายประจุจะส่งผลต่อกันและกัน การบำรุงรักษาชุดแบตเตอรี่จ่ายไฟให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมต้องใช้ระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ที่ซับซ้อน

(3) การจัดการความร้อนของมอเตอร์และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์: มอเตอร์และส่วนประกอบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะพลังงานใหม่มีข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูงระหว่างการทำงาน และมักจะต้องการการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ ส่วนประกอบเหล่านี้มักต้องการเพียงอุปกรณ์ทำความเย็นเท่านั้น