Tradicionalni klima uređaji s toplinskom pumpom imaju nisku učinkovitost grijanja i nedovoljan kapacitet grijanja u hladnom okruženju, što ograničava scenarije primjene električnih vozila.Stoga je razvijen i primijenjen niz metoda za poboljšanje rada klima uređaja s toplinskom crpkom u uvjetima niske temperature.Racionalnim povećanjem sekundarnog kruga izmjene topline, uz hlađenje baterije i sustava motora, preostala toplina se reciklira kako bi se poboljšao kapacitet grijanja električnih vozila u uvjetima niskih temperatura.Eksperimentalni rezultati pokazuju da je kapacitet grijanja klima uređaja toplinske pumpe s povratom otpadne topline značajno poboljšan u usporedbi s tradicionalnim klima uređajem toplinske pumpe.Dizalica topline s povratom otpadne topline s dubljim stupnjem spajanja svakog podsustava upravljanja toplinom i sustav upravljanja toplinom vozila s višim stupnjem integracije koriste se u Tesla Model Y i Volkswagen ID4.Prijavljeni su CROZZ i drugi modeli (kao što je prikazano desno).Međutim, kada je temperatura okoline niža i količina povrata otpadne topline je manja, samo povrat otpadne topline ne može zadovoljiti potražnju za kapacitetom grijanja u okruženjima s niskom temperaturom, a PTC grijači su i dalje potrebni kako bi se nadoknadio nedostatak kapaciteta grijanja u gore navedenim slučajevima.Međutim, s postupnim poboljšanjem razine integracije upravljanja toplinom električnog vozila, moguće je povećati količinu povrata otpadne topline razumnim povećanjem topline koju stvara motor, čime se povećava kapacitet grijanja i COP sustava dizalice topline , i izbjegavanje korištenjaPTC grijač rashladne tekućine/PTC grijač zraka.Dok dodatno smanjuje stopu zauzetosti prostora sustava upravljanja toplinom, on zadovoljava potrebe za grijanjem električnih vozila u okruženju niske temperature.Osim oporabe i iskorištavanja otpadne topline iz baterija i motornih sustava, iskorištavanje povratnog zraka također je način smanjenja potrošnje energije sustava upravljanja toplinom u uvjetima niskih temperatura.Rezultati istraživanja pokazuju da u okruženju s niskom temperaturom razumne mjere iskorištenja povratnog zraka mogu smanjiti kapacitet grijanja potreban električnim vozilima za 46% do 62% uz izbjegavanje zamagljivanja i zaleđivanja stakala te mogu smanjiti potrošnju energije za grijanje do 40%. %..Denso Japan također je razvio odgovarajuću dvoslojnu strukturu povratnog zraka/svježeg zraka, koja može smanjiti gubitak topline uzrokovan ventilacijom za 30% dok istovremeno sprječava zamagljivanje.U ovoj se fazi postupno poboljšava ekološka prilagodljivost upravljanja toplinom električnih vozila u ekstremnim uvjetima, te se razvija u smjeru integracije i ozelenjavanja.
Kako bi se dodatno poboljšala učinkovitost upravljanja toplinom baterije u uvjetima velike snage i smanjila složenost upravljanja toplinom, metoda kontrole temperature baterije izravnog hlađenja i izravnog grijanja koja izravno šalje rashladno sredstvo u bateriju za izmjenu topline također je trenutna tehničko rješenje.Konfiguracija toplinskog upravljanja izravne izmjene topline između baterije i rashladnog sredstva prikazana je na slici desno.Tehnologija izravnog hlađenja može poboljšati učinkovitost izmjene topline i brzinu izmjene topline, postići ravnomjerniju raspodjelu temperature unutar baterije, smanjiti sekundarnu petlju i povećati povrat otpadne topline sustava, čime se poboljšava izvedba kontrole temperature baterije.Međutim, zbog tehnologije izravne izmjene topline između baterije i rashladnog sredstva, potrebno je povećati hlađenje i toplinu radom sustava dizalice topline.S jedne strane, kontrola temperature baterije ograničena je pokretanjem i zaustavljanjem klimatizacijskog sustava toplinske pumpe, što ima određeni utjecaj na rad kruga rashladnog sredstva.S jedne strane, također ograničava korištenje prirodnih izvora hlađenja u prijelaznim godišnjim dobima, tako da ova tehnologija još treba daljnja istraživanja, poboljšanja i evaluaciju primjene.
Napredak istraživanja ključnih komponenti
Sustav upravljanja toplinom električnog vozila (HVCH) sastoji se od više komponenti, uglavnom uključujući električne kompresore, elektroničke ventile, izmjenjivače topline, razne cjevovode i spremnike tekućine.Među njima su kompresor, elektronički ventil i izmjenjivač topline ključne komponente sustava toplinske pumpe.Kako se potražnja za lakim električnim vozilima nastavlja povećavati, a stupanj integracije sustava nastavlja produbljivati, komponente upravljanja toplinom električnih vozila također se razvijaju u smjeru laganih, integriranih i modulariziranih.Kako bi se poboljšala primjenjivost električnih vozila u ekstremnim uvjetima, komponente koje mogu normalno raditi u ekstremnim uvjetima i zadovoljiti zahtjeve performansi upravljanja toplinom automobila također se razvijaju i primjenjuju u skladu s tim.
Vrijeme objave: 4. travnja 2023
