نظرة عامة على أنظمة التبريد في مركبات الطاقة الجديدة - الأخبار

نظرة عامة على أنظمة التبريد في مركبات الطاقة الجديدة

I. نظرة عامة على أنظمة التبريد

نظام التبريد لمركبة الطاقة الجديدة، والذي يوصف بشكل أكثر دقة بأنه نظام الإدارة الحرارية، له مهمة أساسية تتمثل في ضمان أن المكونات الرئيسية مثل البطارية والمحرك ونظام التحكم الإلكتروني تعمل ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل لضمان سلامة السيارة وأدائها وعمرها ونطاق القيادة.

1. السلامة: يمنع الهروب الحراري الناتج عن ارتفاع درجة حرارة بطارية الطاقة.

2. الأداء: يضمن أن نظام القيادة الكهربائية لا يحد من إنتاج الطاقة بسبب ارتفاع درجة الحرارة تحت الأحمال العالية (مثل التسارع السريع والقيادة بسرعة عالية-).

3. العمر الافتراضي: يؤدي الحفاظ على درجة حرارة البطارية ضمن النطاق المثالي (عادة حوالي 30 درجة) إلى إبطاء تدهور سعة البطارية بشكل كبير.

4. نطاق القيادة: الإدارة الحرارية الفعالة تقلل من استهلاك الطاقة للتدفئة أو التبريد وتستفيد بشكل رشيد من الحرارة المهدرة، وبالتالي تزيد من نطاق القيادة الفعلي.

What Are The Main Components Of A New Energy Vehicle's Thermal Management System?

ثانيا. تكوين ووظائف نظام الإدارة الحرارية

يتكون نظام الإدارة الحرارية لمركبة الطاقة الجديدة عادة من الأنظمة الفرعية التالية مقترنة معًا:

1. نظام الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

هذا هو الجانب الأساسي والأكثر تحديًا للنظام بأكمله.

(1) الهدف:الحفاظ على درجة حرارة موحدة لحزمة البطارية وإبقائها ضمن نافذة التشغيل المثالية لها في بيئة خارجية تتراوح من -30 درجة إلى 55 درجة.

(2) طرق التبريد:

① تبريد الهواء: هيكل بسيط وتكلفة منخفضة، ولكن كفاءة تبريد منخفضة وتوحيد درجة حرارة ضعيف؛ تُستخدم بشكل أساسي في نماذج النطاق{{0}) المبكرة أو المنخفضة.

② التبريد السائل: الحل السائد حاليًا. يحدث التبادل الحراري من خلال تدفق سائل التبريد عبر ألواح التبريد السائلة داخل حزمة البطارية. كفاءة عالية، وتوحيد جيد لدرجة الحرارة، ويدعم الشحن السريع وإخراج الطاقة العالية.

③ التبريد المباشر (التبريد بغاز التبريد): يستخدم مبرد تكييف الهواء للتبخر المباشر وامتصاص الحرارة داخل حزمة البطارية؛ أسرع سرعة تبريد، لكن النظام معقد ومكلف.

(3) طرق التدفئة:

① سخان PTC: مقسم إلى هواء -عامل تسخين PTC (هواء تسخين) وماء -معامل تسخين PTC (مبرد تسخين). يعتبر الأخير حاليًا أكثر شيوعًا ويمكن دمجه مع نظام التبريد السائل.

② تكامل تكييف الهواء بالمضخة الحرارية: يمتص الحرارة من البيئة؛ نسبة كفاءة الطاقة الخاصة بها أعلى بكثير من PTC، مما يجعلها تقنية رئيسية لتحسين نطاق الشتاء.

Introduction To The Internal Structure And Principles Of New Energy Vehicles

2. نظام الإدارة الحرارية للتحكم في المحركات والكهرباء

(1) الهدف: تبديد الحرارة من المكونات عالية الطاقة-مثل المحرك ووحدة التحكم في المحرك (العاكس) والشاحن الموجود على اللوحة-، مما يمنع تدهور الأداء أو تلفه بسبب درجات الحرارة المرتفعة.

(2) الطريقة: يتم استخدام التبريد السائل في الغالب. وعادةً ما يشترك في دائرة تبريد مع نظام تبريد سائل البطارية، ولكنه متفرع ويتم التحكم فيه من خلال الصمامات والمبادلات الحرارية والمكونات الأخرى.

3. نظام الإدارة الحرارية لتكييف الهواء (قمرة القيادة).

(1) الهدف: توفير التبريد والتدفئة لمقصورة الركاب.

(2) التبريد: مثل السيارات التقليدية، يتم استخدام ضاغط كهربائي لتحقيق دورة التبريد.

(3) التدفئة:

① تسخين PTC: حل مبكر، يوفر تسخينًا سريعًا ولكن مع استهلاك طاقة مرتفع للغاية، مما يؤثر بشدة على نطاق الشتاء.

② تكييف الهواء بمضخة حرارية: الاتجاه الحالي في التطوير-العالي والسائد. ويستخدم صمامًا عكسيًا بأربعة اتجاهات- لتحويل تدفق غاز التبريد، و"نقل" الحرارة من درجة الحرارة المنخفضة-الهواء الخارجي إلى داخل السيارة، مما يحقق نسبة كفاءة في استخدام الطاقة أعلى بـ 2-3 مرات من PTC.

ثالثا. أوضاع التشغيل الرئيسية

1. ارتفاع درجة الحرارة في الصيف-

(1) البطارية/المحرك يتطلب تبديد الحرارة، والمقصورة تتطلب التبريد.

(2) يعطي النظام الأولوية لتكييف الهواء لتبريد المقصورة ويستخدم نظام التبريد لتبريد البطارية بكفاءة.

(3) يتم تبديد حرارة المحرك من خلال مشعاع ذي درجة حرارة منخفضة-.

2. تشغيل درجة حرارة منخفضة في الشتاء- (بدون مضخة حرارية)

(1) البطارية تحتاج إلى تدفئة، والمقصورة تحتاج إلى تدفئة.

(2) يعتمد بشكل أساسي على -PTC عالي الطاقة، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة مرتفع للغاية ونطاق أقل بشكل ملحوظ.

3. تشغيل درجة الحرارة المنخفضة في فصل الشتاء (باستخدام المضخة الحرارية + استعادة الحرارة المهدرة)

(1) الوضع المثالي. تستخرج المضخة الحرارية الحرارة من البيئة المحيطة بالمقصورة.

(2) يتم جمع الحرارة المهدرة من نظام القيادة الكهربائية وإعطاؤها الأولوية لتسخين البطارية؛ الحرارة المتبقية تساعد على تدفئة المقصورة.

(3) يقلل بشكل كبير من تكرار استخدام PTC، مما يحسن نطاق الشتاء بشكل فعال.

4. عملية الشحن السريع

(1) يؤدي الشحن بالتيار العالي- إلى توليد كمية كبيرة من الحرارة، الأمر الذي يتطلب تبريدًا نشطًا.

(2) يقوم النظام بتشغيل مكيف الهواء ويستخدم نظام التبريد لتبريد البطارية لضمان سرعة الشحن والسلامة.