Värmehanteringen i fordonssystemet är uppdelad i värmehantering i traditionella bränsledrivna fordonskraftsystem och värmehantering i nya energidrivna fordonskraftsystem. Nu är värmehanteringen i traditionella bränsledrivna fordonskraftsystem mycket mogen. Traditionella bränsledrivna fordon drivs av motorn, så motorns värmehantering är i fokus för traditionell fordonsvärmehantering. Motorns värmehantering omfattar huvudsakligen motorns kylsystem. Mer än 30 % av värmen i bilens system måste frigöras av motorns kylkrets för att förhindra att motorn överhettas under hög belastning. Motorns kylvätska används för att värma kupén.
Kraftverket i traditionella bränslefordon består av motorer och växellådor i traditionella bränslefordon, medan fordon med ny energi består av batterier, motorer och elektroniska kontroller. Metoderna för värmehantering hos de två har genomgått stora förändringar. Det normala driftstemperaturintervallet för batteriet i nya energifordon är 25–40 ℃. Därför kräver värmehanteringen av batteriet både att det hålls varmt och att det avleds. Samtidigt bör motortemperaturen inte vara för hög. Om motortemperaturen är för hög påverkar det motorns livslängd. Därför måste motorn också vidta nödvändiga värmeavledningsåtgärder under användning. Följande är en introduktion till batteriets värmehanteringssystem och det värmehanteringssystem som används i motorns elektroniska styrning och andra komponenter.
System för värmehantering av batteriet
Värmehanteringssystemet för kraftbatterier är huvudsakligen uppdelat i luftkylning, vätskekylning, fasövergångskylning av material och kylning med värmerör baserat på olika kylmedier. Principerna och systemstrukturerna för olika kylmetoder är ganska olika.
1) Luftkylning av batterier: Batteripaketet och uteluften utväxlar konvektiv värme genom luftflödet. Luftkylning delas generellt in i naturlig kylning och forcerad kylning. Naturlig kylning innebär att uteluften kyler batteripaketet när bilen är igång. Forcerad luftkylning innebär att en fläkt installeras mot batteripaketet för forcerad kylning. Fördelarna med luftkylning är låg kostnad och enkel kommersiell tillämpning. Nackdelarna är låg värmeavledningseffektivitet, stor utrymmesupptagning och allvarliga bullerproblem.PTC-luftvärmare)
2) Vätskekylning av batterier: Värmen från batteriet avlägsnas av vätskeflödet. Eftersom vätskans specifika värmekapacitet är större än luftens, är kyleffekten av vätskekylning bättre än luftkylning, och kylhastigheten är också snabbare än luftkylning, och temperaturfördelningen efter värmeavledning från batteriet är relativt jämn. Därför används vätskekylning också i stor utsträckning kommersiellt.PTC-kylvätskevärmare)
3) Kylning av fasövergångsmaterial: Fasövergångsmaterial (PhaseChangeMaterial, PCM) inkluderar paraffin, hydratiserade salter, fettsyror etc., som kan absorbera eller frigöra en stor mängd latent värme när en fasövergång sker, medan deras egen temperatur förblir oförändrad. Därför har PCM en stor termisk energilagringskapacitet utan ytterligare energiförbrukning och används ofta vid batterikylning av elektroniska produkter som mobiltelefoner. Tillämpningen av bilbatterier är dock fortfarande i forskningsstadiet. Fasövergångsmaterial har problemet med låg värmeledningsförmåga, vilket gör att ytan på PCM i kontakt med batteriet smälter, medan andra delar inte smälter, vilket minskar systemets värmeöverföringsprestanda och inte är lämpligt för stora kraftbatterier. Om dessa problem kan lösas kommer PCM-kylning att bli den mest potentiella utvecklingslösningen för värmehantering av nya energifordon.
4) Kylning med värmerör: Ett värmerör är en anordning baserad på fasförändringsvärmeöverföring. Ett värmerör är en förseglad behållare eller ett förseglat rör fyllt med ett mättat arbetsmedium/vätska (vatten, etylenglykol eller aceton, etc.). En del av värmeröret är förångningsänden och den andra änden är kondensationsänden. Det kan inte bara absorbera värmen från batteripaketet utan även värma upp batteripaketet. Det är för närvarande det mest ideala systemet för värmehantering av kraftbatterier. Det är dock fortfarande under forskning.
5) Direktkylning med köldmedium: direktkylning är ett sätt att använda principen för R134a-köldmedium och andra köldmedier för att avdunsta och absorbera värme, och installera luftkonditioneringssystemets förångare i batterilådan för att snabbt kyla batterilådan. Direktkylsystemet har hög kyleffektivitet och stor kylkapacitet.
Publiceringstid: 29 april 2024
