Γιατί τα ηλεκτρικά οχήματα χρειάζονται θερμικό TMS
Σύστημα Διαχείρισης;
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα, τα ηλεκτρικά οχήματα διαθέτουν έναν πρόσθετο ελεγκτή που ονομάζεται TMS (Σύστημα Θερμικής Διαχείρισης). Αυτός ο ελεγκτής ακούγεται λίγο άγνωστος, αλλά στην πραγματικότητα, χρησιμοποιούμε μια λειτουργία που περιέχει σε παραδοσιακά αυτοκίνητα, η οποία είναι αυτόματο κλιματισμό HVAC.
Γιατί ο αυτόματος κλιματισμός γίνεται σύστημα θερμικής διαχείρισης στα ηλεκτρικά οχήματα; Αυτό ξεκινά με το σύστημα ισχύος του οχήματος.
1. Διαφορές στα συστήματα ισχύος
Το σύστημα ισχύος των παραδοσιακών οχημάτων προέρχεται από τον κινητήρα. Η βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα είναι 85-105 βαθμοί . Όταν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, η απόδοση είναι κακή και απαιτείται προθέρμανση. όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει ζημιά στα εξαρτήματα και θα απαιτήσει απαγωγή θερμότητας.
Η προθέρμανση σε χαμηλή θερμοκρασία των βενζινοκίνητων οχημάτων συνήθως απαιτεί μόνο την εκκίνηση του κινητήρα για λίγο και η θερμοκρασία μπορεί να αυξηθεί από τη δική του θερμότητα, χωρίς πρόσθετη επεξεργασία. Η απαγωγή θερμότητας σε υψηλή θερμοκρασία απαιτεί την ενεργοποίηση του ανεμιστήρα ψύξης για να διαλυθεί το ψυκτικό του κινητήρα. Εν ολίγοις, τα χαρακτηριστικά του κινητήρα είναι η υψηλή θερμότητα και η υψηλή θερμοκρασία και η απαίτηση ελέγχου θερμοκρασίας είναι κυρίως η ψύξη, η οποία είναι σχετικά απλή.
Επομένως, τα συστήματα που σχετίζονται με τη θερμότητα στα παραδοσιακά αυτοκίνητα είναι κυρίως συστήματα κλιματισμού και συστήματα ψύξης κινητήρα. Όταν το κλιματιστικό μηχάνημα θερμαίνεται, θα χρησιμοποιεί την απορριπτόμενη θερμότητα υψηλής θερμοκρασίας που παράγεται από τον κινητήρα όταν λειτουργεί, αλλά το κλιματιστικό και το σύστημα ψύξης του κινητήρα είναι δύο ανεξάρτητοι ελεγκτές.
Το σύστημα ισχύος των ηλεκτρικών οχημάτων προέρχεται από τον κινητήρα και η πηγή ενέργειας προέρχεται από την μπαταρία. Τα χαρακτηριστικά του κινητήρα είναι παρόμοια με αυτά του κινητήρα. Θα παράγει θερμότητα κατά την εργασία και χρειάζεται ψύξη.
Ωστόσο, η μπαταρία ισχύος είναι πολύ διαφορετική. Η βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας της μπαταρίας είναι 20-40 βαθμοί . Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, η χωρητικότητα της μπαταρίας θα μειωθεί σημαντικά. Το φαινόμενο της επιμετάλλωσης κατά τη φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία θα προκαλέσει επίσης σοβαρή ζημιά στην μπαταρία.
Η υπερβολική θερμοκρασία όχι μόνο θα επιταχύνει τη γήρανση της μπαταρίας, αλλά θα προκαλέσει επίσης επέκταση της μπαταρίας, διαρροή, βραχυκύκλωμα, ακόμη και έκρηξη. Επομένως, σε σύγκριση με τον πρόχειρο παραδοσιακό κινητήρα, η μπαταρία ισχύος είναι τόσο πολύτιμη και ο έλεγχος της θερμοκρασίας της πρέπει να είναι πολύ ακριβής και σχολαστικός!
2. Ενσωματωμένος ελεγκτής θερμικής διαχείρισης ITM
Λόγω των διαφορετικών συστημάτων ισχύος, τα συστήματα που σχετίζονται με τη θερμότητα των ηλεκτρικών οχημάτων περιλαμβάνουν συστήματα κλιματισμού, θερμική διαχείριση μπαταρίας και συστήματα ψύξης κινητήρα.
Από ποσοτική άποψη, τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν μόνο μία περισσότερη θερμική διαχείριση μπαταρίας από τα παραδοσιακά οχήματα καυσίμων. Αρκεί η προσθήκη ενός ελεγκτή θερμικής διαχείρισης μπαταρίας;
Στην πραγματικότητα, η αλλαγή του συστήματος ισχύος των ηλεκτρικών οχημάτων οδήγησε σε μια στενότερη σχέση μεταξύ των αρχικά ανεξάρτητων συστημάτων διαχείρισης θερμότητας!
Για παράδειγμα, το σύστημα κλιματισμού, η αρχική θέρμανση δημιουργήθηκε από τη σπατάλη θερμότητας του κινητήρα, η οποία εξοικονομεί πολύ ενέργεια. Η θέρμανση των ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να βασίζεται μόνο στην αρχή της αντλίας θερμότητας ή στην αρχή θέρμανσης PTC του κλιματιστικού.
Η αρχή της αντλίας θερμότητας απαιτεί ο συμπιεστής να λειτουργεί και το PTC πρέπει να είναι ενεργοποιημένο για θέρμανση. Και οι δύο μέθοδοι καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια και το PTC καταναλώνει περισσότερο. Η ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από την μπαταρία ισχύος, επομένως η κατάσταση λειτουργίας του συστήματος κλιματισμού εξαρτάται από την απόδοση της μπαταρίας ισχύος.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας της μπαταρίας ισχύος είναι πολύ στενό και ένας απλός ανεμιστήρας προθέρμανσης και ψύξης όπως ένα παραδοσιακό αυτοκίνητο δεν μπορεί να το ελέγξει. Η θέρμανση και η ψύξη του συστήματος κλιματισμού πρέπει να εγγυώνται το αποτέλεσμα ελέγχου θερμοκρασίας. Επομένως, η απόδοση της μπαταρίας εξαρτάται από τη ρύθμιση του συστήματος κλιματισμού.
Με τον ίδιο τρόπο, το κλιματιστικό μπορεί να ψύξει τον κινητήρα και η θερμότητα του κινητήρα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία της μπαταρίας και τον κλιματισμό, οπότε η σχέση μεταξύ των τριών γίνεται πιο στενή.
Η πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή θερμοκρασία της μπαταρίας θα επηρεάσει την αυτονομία πλεύσης του οχήματος και την άνεση του κλιματισμού. Η υπερβολική θερμοκρασία του κινητήρα και του ηλεκτρονικού ελέγχου θα επηρεάσει επίσης την ικανότητα οδήγησης ολόκληρου του οχήματος. Αυτά τα χαρακτηριστικά θέτουν υψηλότερες απαιτήσεις για τη θερμική διαχείριση.
Οι υψηλότερες απαιτήσεις των ηλεκτρικών οχημάτων για θερμική διαχείριση και η στενή σχέση μεταξύ κλιματισμού, μπαταριών και κινητήρων οδήγησαν στην ανάπτυξη της αρχικής ανεξάρτητης θερμικής διαχείρισης προς ένα ολοκληρωμένο σύστημα θερμικής διαχείρισης για ολόκληρο το όχημα που ενοποιεί τις μπαταρίες, τους κινητήρες και τον αέρα του θαλάμου επιβατών κλιματισμού. Αυτή η προσέγγιση δομικής ενοποίησης και λειτουργικής σύζευξης διευκολύνει την επίτευξη της βέλτιστης κατανάλωσης ενέργειας και κόστους για ολόκληρο το όχημα.