طريقة التحكم في إدارة الحرارة في المركبات غير المزودة بمضخة حرارية
نظام للسيارات الكهربائية النقية
مع تزايد شعبية المركبات الكهربائية النقية، يتم الكشف تدريجيًا عن العديد من المشكلات في عملية الاستخدام. يعد ضعف مدى القيادة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة نقطة ضعف رئيسية للمستخدمين الحاليين. بالمقارنة مع المركبات التي تعمل بالوقود التقليدي، فإن نظام نقل الحركة الرئيسي للمركبات الكهربائية النقية (بطاريات الطاقة والمحركات وأجهزة التحكم والشواحن وما إلى ذلك) لديه نطاق درجة حرارة تشغيل صغير، ويتأثر أداء العمل بدرجة الحرارة بشكل كبير. ستؤثر درجة حرارة التشغيل المرتفعة أو المنخفضة جدًا على سعة البطارية وعمر الخدمة وكفاءة المحرك. لذلك، يجب تسخين البطارية بشكل معقول في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة وتبريدها بشكل مناسب في البيئات ذات درجات الحرارة العالية لضمان أن تكون البطارية دائمًا ضمن نطاق درجة حرارة معقول.
تستخدم بعض أنظمة إدارة الحرارة للمركبات الكهربائية النقية، وخاصة نماذج تشغيل المركبات الكهربائية النقية ذات ضغوط التكلفة الأكبر، حاليًا سخانات مياه PTC في الغالب لتسخين مقصورة الركاب وحزمة البطارية. يمكن لهذا النظام تلبية متطلبات وظيفة إدارة الحرارة لحزمة البطارية وحجرة الركاب بشكل فعال. ومع ذلك، نظرًا لاستهلاك الطاقة العالي لـ PTC، فإنه يؤثر بشكل خطير على مدى قيادة المركبات الكهربائية النقية في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة. سيؤدي استخدام أنظمة المضخات الحرارية إلى زيادة التكاليف بشكل كبير، لذلك من الضروري جدًا تنفيذ إدارة طاقة دقيقة لنظام إدارة الحرارة للمركبة. مبدأ استخدام حرارة المحرك المهدرة هو أنه في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة عندما تصل درجة حرارة الماء عند مخرج المحرك إلى حالة معينة، سيتم تسخين سائل التبريد الذي يتم تسخينه بواسطة حرارة المحرك المهدرة إلى دائرة البطارية من خلال المبادل الحراري للألواح لزيادة درجة حرارة البطارية واستعادة أداء تفريغ البطارية وتحسين قدرة القيادة في درجات الحرارة المنخفضة للمركبات الكهربائية.
1 مقدمة لنظام إدارة الحرارة للمركبات غير المزودة بمضخة حرارية
من أجل تحسين تخفيف نطاق القيادة في درجات الحرارة المنخفضة للسيارات الكهربائية الخالصة، تم اعتماد أنظمة إدارة الحرارة للسيارات غير المضخة الحرارية والمضخات الحرارية على نطاق واسع. في التطوير الفعلي، يمكن اختيار نوع نظام إدارة الحرارة للسيارة وفقًا لمستوى الطراز وأداء التكلفة للسيارات الكهربائية الخالصة.
نظام إدارة الحرارة الأصلي للمركبة الذي تمت دراسته في هذه الورقة هو نظام إدارة الحرارة للمركبة بدون مضخة حرارية. وظيفة التسخين في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة هي بشكل أساسي: استخدام PTC لتسخين مقصورة الركاب، ولا يحتوي نظام إدارة الحرارة للبطارية على وظيفة تسخين في ظل ظروف القيادة، وتعمل دائرة إدارة الحرارة للمحرك الكهربائي (بما في ذلك المحرك) ودائرة إدارة الحرارة للبطارية بشكل مستقل. يمكن لهذا الحل تحويل طاقة البطارية مباشرة إلى الأهداف المطلوبة من قبل المستخدمين، وتلبية احتياجات المستخدمين للقيادة وتدفئة مقصورة الركاب، ونظام التحكم ودائرة إدارة الحرارة بسيطان نسبيًا وسهل التنفيذ. ومع ذلك، نظرًا لعدم مراعاة متطلبات التدفئة منخفضة الحرارة لحزمة البطارية في ظل ظروف القيادة، فإن سعة حزمة البطارية نفسها تضعف بشكل كبير في درجات الحرارة المنخفضة، مما يؤدي إلى إضعاف خطير لمدى القيادة في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، مما يؤثر أيضًا على عمر خدمة حزمة البطارية.
ردًا على المشكلات المذكورة أعلاه، تضيف هذه الورقة بعض خطوط الأنابيب وصمامات التحكم في المياه بناءً على دائرة إدارة الحرارة الأصلية للمركبة، وتربط دوائر المياه لنظام القيادة الكهربائية والبطارية ومكيف الهواء عند درجات حرارة منخفضة، وتحقق استعادة الحرارة المهدرة للمحرك وتسخين حزمة البطارية أثناء القيادة، وتنفذ التحكم الذكي في مقصورة الركاب ودرجة حرارة البطارية، كما هو موضح في الشكل 1. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام PTC لتسخين المياه الأكثر كفاءة، ويتم تحسين نظام التحكم الخاص به لتحسين نطاق القيادة في درجات الحرارة المنخفضة بشكل أكبر.
