Método de control de la gestión térmica de vehículos sin bomba de calor
Sistema para vehículos eléctricos puros
A medida que los vehículos eléctricos puros se vuelven cada vez más populares, se revelan gradualmente muchos problemas en el proceso de uso. La atenuación de la autonomía de conducción en entornos de alta y baja temperatura es un gran problema para los usuarios actuales. En comparación con los vehículos de combustible tradicionales, el sistema de tren motriz principal de los vehículos eléctricos puros (baterías de energía, motores, controladores, cargadores, etc.) tiene un rango de temperatura de funcionamiento pequeño y el rendimiento de trabajo se ve muy afectado por la temperatura. Una temperatura de funcionamiento demasiado alta o demasiado baja afectará la capacidad de la batería, la vida útil y la eficiencia del motor. Por lo tanto, la batería debe calentarse razonablemente en entornos de baja temperatura y enfriarse adecuadamente en entornos de alta temperatura para garantizar que la batería esté siempre dentro de un rango de temperatura razonable.
Algunos sistemas de gestión térmica de vehículos eléctricos puros, especialmente los modelos operativos de vehículos eléctricos puros con mayor presión de costos, actualmente utilizan principalmente calentadores de agua PTC para calentar el compartimiento de pasajeros y el paquete de baterías. Este sistema puede cumplir eficazmente los requisitos de la función de gestión térmica del paquete de baterías y el compartimiento de pasajeros. Sin embargo, debido al alto consumo de energía de PTC, afecta gravemente la autonomía de conducción de los vehículos eléctricos puros en entornos de baja temperatura. El uso de sistemas de bomba de calor aumentará considerablemente los costos, por lo que es muy necesario llevar a cabo una gestión energética refinada del sistema de gestión térmica del vehículo. El principio de utilización del calor residual del motor es que, en condiciones de baja temperatura, cuando la temperatura del agua en la salida del motor alcanza una determinada condición, el refrigerante calentado por el calor residual del motor se calentará hasta el circuito de la batería a través del intercambiador de calor de placas para aumentar la temperatura de la batería, restaurar el rendimiento de descarga de la batería y mejorar la capacidad de conducción a baja temperatura de los vehículos eléctricos.
1 Introducción al sistema de gestión térmica de vehículos sin bomba de calor
Para mejorar la atenuación de la autonomía de conducción a baja temperatura de los vehículos eléctricos puros, se han adoptado ampliamente sistemas de gestión térmica de vehículos con y sin bomba de calor. En el desarrollo real, el tipo de sistema de gestión térmica del vehículo se puede seleccionar según el nivel del modelo y el rendimiento de los costos de los vehículos eléctricos puros.
El sistema de gestión térmica del vehículo original estudiado en este artículo es un sistema de gestión térmica del vehículo sin bomba de calor. La función de calefacción en condiciones de baja temperatura es principalmente: utilizando PTC para calentar el habitáculo de pasajeros, el sistema de gestión térmica de la batería no tiene función de calefacción en condiciones de conducción, y el circuito de gestión térmica del accionamiento eléctrico (incluido el motor) y el circuito de gestión térmica de la batería funcionan de forma independiente. Esta solución puede convertir directamente la energía de la batería en los objetivos requeridos por los usuarios, satisfacer las necesidades de los usuarios de conducción y calefacción del habitáculo de pasajeros, y el sistema de control y el circuito de gestión térmica son relativamente simples y fáciles de implementar. Sin embargo, dado que no se consideran los requisitos de calefacción a baja temperatura del paquete de baterías en condiciones de conducción, la capacidad del propio paquete de baterías se atenúa en gran medida a bajas temperaturas, lo que da como resultado una atenuación grave de la autonomía de conducción en condiciones de baja temperatura, lo que también tiene un cierto impacto en la vida útil del paquete de baterías.
En respuesta a los problemas anteriores, este documento agrega algunas tuberías y válvulas de control de agua basadas en el circuito de gestión térmica del vehículo original, conecta los circuitos de agua del sistema de propulsión eléctrica, la batería y el aire acondicionado a bajas temperaturas, realiza la recuperación de calor residual del motor y el calentamiento del paquete de baterías durante la conducción, e implementa un control inteligente del compartimiento de pasajeros y la temperatura de la batería, como se muestra en la Figura 1. Además, se utiliza un PTC de calentamiento de agua más eficiente y su sistema de control está optimizado para mejorar aún más el rango de conducción a baja temperatura.
