1. Tổng quan về quản lý nhiệt độ buồng lái (hệ thống điều hòa không khí ô tô)
Hệ thống điều hòa không khí là chìa khóa để quản lý nhiệt độ trong xe. Cả người lái và hành khách đều mong muốn sự thoải mái khi lái xe. Chức năng quan trọng của điều hòa không khí ô tô là giúp khoang hành khách đạt được sự thoải mái khi lái xe bằng cách điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió trong khoang hành khách, cũng như môi trường lái xe. Nguyên lý hoạt động của hầu hết các hệ thống điều hòa không khí ô tô là làm mát hoặc sưởi ấm nhiệt độ bên trong xe thông qua nguyên lý nhiệt vật lý của sự hấp thụ nhiệt bay hơi và giải phóng nhiệt ngưng tụ. Khi nhiệt độ bên ngoài thấp, không khí nóng có thể được đưa vào cabin để người lái và hành khách không cảm thấy lạnh; khi nhiệt độ bên ngoài cao, không khí lạnh có thể được đưa vào cabin để người lái và hành khách cảm thấy mát mẻ hơn. Do đó, điều hòa không khí ô tô đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa không khí trong xe và sự thoải mái của người ngồi trong xe.
1.1 Hệ thống điều hòa không khí và nguyên lý hoạt động của xe năng lượng mới
Do hệ thống truyền động của xe năng lượng mới và xe chạy nhiên liệu truyền thống khác nhau, máy nén điều hòa không khí của xe chạy nhiên liệu được dẫn động bởi động cơ đốt trong, còn máy nén điều hòa không khí của xe năng lượng mới được dẫn động bởi mô tơ điện, vì vậy máy nén điều hòa không khí trên xe năng lượng mới không thể được dẫn động bởi động cơ đốt trong. Thay vào đó, một máy nén điện được sử dụng để nén chất làm lạnh. Nguyên lý cơ bản của xe năng lượng mới giống với xe chạy nhiên liệu truyền thống. Nó sử dụng sự ngưng tụ để giải phóng nhiệt và sự bay hơi để hấp thụ nhiệt nhằm làm mát khoang hành khách. Sự khác biệt duy nhất là máy nén được thay thế bằng máy nén điện. Hiện nay, máy nén xoắn ốc chủ yếu được sử dụng để nén chất làm lạnh.
1) Hệ thống sưởi bằng bán dẫn: Hệ thống sưởi bán dẫn sử dụng các phần tử và đầu nối bán dẫn để làm mát và sưởi ấm. Trong hệ thống này, cặp nhiệt điện là thành phần cơ bản để làm mát và sưởi ấm. Hai thiết bị bán dẫn được kết nối với nhau để tạo thành một cặp nhiệt điện, và sau khi cấp dòng điện một chiều, nhiệt và chênh lệch nhiệt độ sẽ được tạo ra tại giao diện để làm nóng không gian bên trong cabin. Ưu điểm chính của hệ thống sưởi bán dẫn là có thể làm nóng cabin nhanh chóng. Nhược điểm chính là hệ thống sưởi bán dẫn tiêu thụ nhiều điện năng. Đối với các xe năng lượng mới cần tiết kiệm nhiên liệu, nhược điểm này là rất nghiêm trọng. Do đó, nó không đáp ứng được yêu cầu tiết kiệm năng lượng của điều hòa không khí trong xe năng lượng mới. Vì vậy, việc nghiên cứu các phương pháp sưởi ấm bằng bán dẫn và thiết kế một phương pháp sưởi ấm bằng bán dẫn hiệu quả và tiết kiệm năng lượng là rất cần thiết.
2) Hệ số nhiệt độ dương(PTC) máy sưởi không khíThành phần chính của PTC là điện trở nhiệt, được đốt nóng bằng dây điện trở và là thiết bị chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện thành năng lượng nhiệt. Hệ thống sưởi ấm không khí PTC là sự thay đổi lõi sưởi không khí của xe chạy bằng nhiên liệu truyền thống thành bộ sưởi không khí PTC, sử dụng quạt để dẫn không khí bên ngoài cần được làm nóng qua bộ sưởi PTC, và đưa không khí đã được làm nóng vào bên trong khoang xe để sưởi ấm khoang xe. Nó tiêu thụ điện năng trực tiếp, vì vậy mức tiêu thụ năng lượng của xe năng lượng mới tương đối lớn khi bật hệ thống sưởi.
3) Hệ thống làm nóng nước bằng PTC:bộ gia nhiệt nước làm mát PTCGiống như hệ thống sưởi ấm bằng khí PTC, hệ thống này tạo ra nhiệt thông qua việc tiêu thụ điện năng, nhưng hệ thống sưởi ấm bằng chất làm mát trước tiên làm nóng chất làm mát bằng PTC, làm nóng chất làm mát đến một nhiệt độ nhất định, sau đó bơm chất làm mát vào lõi khí ấm, nơi nó trao đổi nhiệt với không khí xung quanh, và quạt sẽ đưa không khí nóng vào khoang để làm ấm cabin. Sau đó, nước làm mát được làm nóng bằng PTC và tuần hoàn trở lại. Hệ thống sưởi ấm này đáng tin cậy và an toàn hơn so với hệ thống làm mát bằng khí PTC.
4) Hệ thống điều hòa không khí bằng bơm nhiệt: Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí bằng bơm nhiệt tương tự như hệ thống điều hòa không khí truyền thống trên ô tô, nhưng điều hòa không khí bằng bơm nhiệt có thể thực hiện cả chức năng sưởi ấm và làm mát cabin.
2. Tổng quan về quản lý nhiệt hệ thống điện
CáiBTMSQuản lý nhiệt hệ thống điện ô tô được chia thành quản lý nhiệt hệ thống điện xe chạy nhiên liệu truyền thống và quản lý nhiệt hệ thống điện xe năng lượng mới. Hiện nay, quản lý nhiệt hệ thống điện xe chạy nhiên liệu truyền thống đã rất hoàn thiện. Xe chạy nhiên liệu truyền thống được vận hành bằng động cơ, vì vậy quản lý nhiệt động cơ là trọng tâm của quản lý nhiệt ô tô truyền thống. Quản lý nhiệt động cơ chủ yếu bao gồm hệ thống làm mát động cơ. Hơn 30% nhiệt lượng trong hệ thống xe cần được giải phóng bởi mạch làm mát động cơ để ngăn động cơ quá nóng trong điều kiện tải trọng cao. Nước làm mát của động cơ được sử dụng để sưởi ấm khoang cabin.
Hệ thống động cơ của xe chạy bằng nhiên liệu truyền thống bao gồm động cơ và hộp số, trong khi xe năng lượng mới bao gồm pin, mô tơ và hệ thống điều khiển điện tử. Phương pháp quản lý nhiệt của hai loại xe này đã trải qua những thay đổi lớn. Pin của xe năng lượng mới có phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường là 25-40 ℃. Do đó, việc quản lý nhiệt cho pin đòi hỏi cả việc giữ ấm và tản nhiệt. Đồng thời, nhiệt độ của mô tơ không được quá cao. Nếu nhiệt độ mô tơ quá cao, nó sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của mô tơ. Vì vậy, mô tơ cũng cần có các biện pháp tản nhiệt cần thiết trong quá trình sử dụng.
Thời gian đăng bài: 09/08/2024
