Традиционные кондиционеры с тепловым насосом имеют низкую эффективность обогрева и недостаточную теплопроизводительность в холодной среде, что ограничивает сценарии применения электромобилей.Поэтому был разработан и применен ряд методов повышения производительности кондиционеров с тепловым насосом в условиях низких температур.За счет рационального увеличения вторичного контура теплообмена, при охлаждении силовой батареи и моторной системы оставшееся тепло перерабатывается для улучшения теплопроизводительности электромобилей в условиях низких температур.Результаты экспериментов показывают, что теплопроизводительность кондиционера с тепловым насосом с рекуперацией отходящего тепла значительно улучшена по сравнению с традиционным кондиционером с тепловым насосом.Тепловой насос-утилизатор тепла с более глубокой степенью сопряжения каждой подсистемы терморегулирования и система терморегулирования автомобиля с более высокой степенью интеграции используются в Tesla Model Y и Volkswagen ID4.Были применены CROZZ и другие модели (как показано справа).Однако, когда температура окружающей среды ниже и объем рекуперации отходящего тепла меньше, сама по себе рекуперация отходящего тепла не может удовлетворить потребность в тепловой мощности в низкотемпературных средах, и нагреватели с ПТКС по-прежнему необходимы для восполнения нехватки тепловой мощности. в вышеуказанных случаях.Однако с постепенным улучшением уровня интеграции терморегулирования электромобиля можно увеличить объем рекуперации отходящего тепла за счет разумного увеличения тепла, выделяемого двигателем, тем самым увеличивая теплопроизводительность и КПД системы теплового насоса. и избегать использованияПТК нагреватель охлаждающей жидкости/ПТК воздухонагреватель.Еще больше сокращая занимаемую площадь системы терморегулирования, она удовлетворяет потребность электромобилей в отоплении в условиях низкой температуры.Помимо рекуперации и утилизации отработанного тепла аккумуляторов и моторных систем, утилизация возвратного воздуха также является способом снижения энергопотребления системы терморегулирования в условиях низких температур.Результаты исследования показывают, что в условиях низких температур разумные меры по использованию возвратного воздуха могут снизить мощность обогрева, необходимую для электромобилей, на 46–62 %, избегая при этом запотевания и обледенения стекол, а также снизить потребление энергии на отопление до 40%. %..Denso Japan также разработала соответствующую двухслойную структуру возвратного/свежего воздуха, которая может снизить потери тепла, вызванные вентиляцией, на 30%, предотвращая при этом запотевание.На данном этапе постепенно улучшается экологическая адаптивность терморегулирования электромобилей в экстремальных условиях и развивается в направлении интеграции и экологизации.
Чтобы еще больше повысить эффективность терморегулирования батареи в условиях высокой мощности и уменьшить сложность терморегулирования, в настоящее время также используется метод контроля температуры батареи с прямым охлаждением и прямым нагревом, который напрямую отправляет хладагент в аккумуляторный блок для теплообмена. техническое решение.Конфигурация терморегулирования прямого теплообмена между аккумуляторной батареей и хладагентом показана на рисунке справа.Технология прямого охлаждения может повысить эффективность и скорость теплообмена, добиться более равномерного распределения температуры внутри батареи, уменьшить вторичный контур и увеличить рекуперацию отходящего тепла системы, тем самым улучшая характеристики контроля температуры батареи.Однако из-за технологии прямого теплообмена между аккумулятором и хладагентом охлаждение и тепло необходимо увеличивать за счет работы системы теплового насоса.С одной стороны, контроль температуры батареи ограничен запуском и остановкой системы кондиционирования воздуха с тепловым насосом, что оказывает определенное влияние на производительность контура хладагента.С одной стороны, это также ограничивает использование естественных источников охлаждения в переходные сезоны, поэтому эта технология все еще нуждается в дальнейших исследованиях, усовершенствованиях и оценке применения.
Прогресс исследования ключевых компонентов
Система терморегулирования электромобиля(ХВЧ) состоит из нескольких компонентов, в основном из электрических компрессоров, электронных клапанов, теплообменников, различных трубопроводов и резервуаров для жидкости.Среди них компрессор, электронный клапан и теплообменник являются основными компонентами системы теплового насоса.Поскольку спрос на легкие электромобили продолжает расти, а степень системной интеграции продолжает углубляться, компоненты терморегулирования электромобилей также развиваются в направлении легких, интегрированных и модульных.Чтобы улучшить применимость электромобилей в экстремальных условиях, также разрабатываются и применяются компоненты, которые могут нормально работать в экстремальных условиях и соответствовать требованиям автомобильного терморегулирования.
Время публикации: 04 апреля 2023 г.
