Soluciones técnicas típicas para la gestión térmica.
de vehículos de nuevas energías
La función principal de la gestión térmica del automóvil es proporcionar un ambiente de temperatura adecuado para los pasajeros de la cabina y permitir que varios componentes del vehículo funcionen dentro de un rango de temperatura adecuado. La gestión térmica del automóvil en un sentido amplio incluye la gestión de los sistemas de aire acondicionado y otros equipos de calefacción del automóvil, mientras que la gestión térmica en un sentido estricto sólo se refiere a estos últimos.
El sistema de gestión térmica de los vehículos de nuevas energías es más complejo que el de los vehículos tradicionales. El sistema de gestión térmica tradicional de un automóvil incluye principalmente dos partes: el sistema de refrigeración del motor y el sistema de aire acondicionado del automóvil. Los vehículos de nueva energía no solo incluyen los sistemas de aire acondicionado tradicionales de los automóviles (los vehículos híbridos enchufables también incluyen sistemas de refrigeración del motor), sino que también añaden nuevos requisitos de refrigeración para baterías, motores, etc.
En términos de requisitos de gestión térmica, los sistemas de gestión térmica de vehículos de nueva energía incluyen principalmente el entorno del paquete de baterías, dispositivos electrónicos de potencia, refrigeración de motores, aire acondicionado de automóviles, etc. Los más importantes son el sistema de aire acondicionado y el sistema de gestión térmica de la batería.
En comparación con los vehículos de combustible tradicionales, que prestan más atención a la gestión térmica del motor, el sistema de gestión térmica de los vehículos de nueva energía debe considerar la relación entre el calor, el tren motriz y el vehículo desde una integración del sistema y una perspectiva general, y utilizar medios integrales para controlar y optimizar la transferencia de calor. sistema.
El sistema de aire acondicionado de un vehículo de combustible tradicional se compone principalmente de dos partes. El sistema de refrigeración utiliza refrigeración por compresión de vapor impulsada por el motor y el sistema de calefacción introduce principalmente el calor del refrigerante en el vehículo. Al refrigerar vehículos totalmente eléctricos en verano, el compresor del aire acondicionado es accionado por un motor eléctrico. Sin embargo, no hay calor residual del motor en invierno, por lo que se necesitan otros métodos para resolver el problema de la calefacción. Dado que la fuente de energía de los vehículos eléctricos puros es diferente a la de los vehículos de combustible tradicionales, existen principalmente las siguientes soluciones para el sistema de aire acondicionado de los vehículos eléctricos puros.
1) Refrigeración por compresión de vapor + sistema de calefacción eléctrica PTC
Cuando el automóvil está refrigerado en verano, el motor eléctrico hace funcionar el compresor del aire acondicionado. El principio de refrigeración es el mismo que el del vehículo de combustible y también se puede lograr el propósito de la refrigeración. Cuando se calienta en invierno, el PTC se calienta consumiendo energía de la batería. Este método de calentamiento es actualmente un método comúnmente utilizado en vehículos eléctricos.
Los calentadores PTC se dividen en dos tipos, uno calienta calentando líquido y el otro calienta calentando aire. El sistema de refrigeración por compresión de vapor + calefacción eléctrica PTC tiene una alta confiabilidad y puede satisfacer las necesidades de control de temperatura de los miembros del vehículo. Sin embargo, tiene baja eficiencia térmica, baja utilización de energía y alto costo. Las investigaciones muestran que el kilometraje de los vehículos equipados con este sistema se reducirá aproximadamente en 1/3.
2) Utilizar un sistema de calefacción de calor residual.
Durante el funcionamiento, los vehículos eléctricos puros utilizan el calor generado por componentes como inversores, motores y baterías para calentar el interior del vehículo. Las investigaciones muestran que la temperatura generada en este modo es de alrededor de 50 grados, lo que básicamente puede satisfacer las necesidades de viajar en un automóvil en condiciones normales de calefacción, pero es difícil proporcionar suficiente calor al automóvil a temperaturas más bajas. Por lo tanto, esta solución sólo se puede utilizar como calefacción auxiliar.
3) Sistema semiconductor de refrigeración, calefacción acústica y aire acondicionado.
Los sistemas semiconductores de refrigeración/calefacción y aire acondicionado utilizan uniones PN compuestas de materiales semiconductores especiales para formar un par de termopares y producir el efecto Peltier. Este sistema no requiere ningún refrigerante, no tiene fuentes de contaminación, vibraciones ni ruidos. Puede enfriar y calentar. Es fácil realizar control remoto, control de programas y control por computadora. El tiempo de calentamiento es rápido y puede lograr cambios de temperatura de 90 a 130 grados. En la actualidad, los materiales termoeléctricos tienen un bajo coeficiente de mérito y su rendimiento de refrigeración no es el ideal. Además, la producción de la termopila está limitada por la producción de los elementos que constituyen el elemento termoeléctrico y no cumple con los requisitos de aire acondicionado eficiente y de ahorro de energía de los vehículos eléctricos.
4) Sistema de aire acondicionado con bomba de calor.
El sistema de aire acondicionado con bomba de calor utiliza un motor eléctrico como energía para hacer funcionar el compresor del aire acondicionado. Utiliza las características reversibles del ciclo de refrigeración para integrar refrigeración y calefacción. Tiene las ventajas de estructura compacta, alta eficiencia y protección ambiental. Se ha convertido en un experto nacional y extranjero en sistemas de aire acondicionado para vehículos eléctricos. Puntos críticos de investigación.
