Máy điều hòa không khí bơm nhiệt truyền thống có hiệu suất sưởi ấm thấp và công suất sưởi không đủ trong môi trường lạnh, điều này hạn chế các kịch bản ứng dụng của xe điện.Vì vậy, một loạt các phương pháp cải thiện hiệu suất của máy điều hòa không khí bơm nhiệt trong điều kiện nhiệt độ thấp đã được phát triển và áp dụng.Bằng cách tăng mạch trao đổi nhiệt thứ cấp một cách hợp lý, đồng thời làm mát pin điện và hệ thống động cơ, lượng nhiệt còn lại được tái chế để nâng cao khả năng sưởi ấm của xe điện trong điều kiện nhiệt độ thấp.Kết quả thực nghiệm cho thấy công suất sưởi ấm của máy điều hòa không khí bơm nhiệt thu hồi nhiệt thải được cải thiện đáng kể so với máy điều hòa không khí bơm nhiệt truyền thống.Bơm nhiệt thu hồi nhiệt thải có mức độ khớp nối sâu hơn của từng hệ thống con quản lý nhiệt và hệ thống quản lý nhiệt của phương tiện có mức độ tích hợp cao hơn được sử dụng trong Tesla Model Y và Volkswagen ID4.CROZZ và các mẫu khác đã được áp dụng (như hình bên phải).Tuy nhiên, khi nhiệt độ môi trường xung quanh thấp hơn và lượng nhiệt thải thu hồi ít hơn, chỉ riêng việc thu hồi nhiệt thải không thể đáp ứng được nhu cầu về công suất sưởi ấm trong môi trường nhiệt độ thấp và máy sưởi PTC vẫn cần thiết để bù đắp cho sự thiếu hụt công suất sưởi ấm. trong các trường hợp trên.Tuy nhiên, với việc cải thiện dần mức độ tích hợp quản lý nhiệt của xe điện, có thể tăng lượng thu hồi nhiệt thải bằng cách tăng hợp lý lượng nhiệt do động cơ tạo ra, từ đó tăng công suất sưởi và COP của hệ thống bơm nhiệt. và tránh sử dụngMáy làm mát nước làm mát PTC/Máy sưởi không khí PTC.Đồng thời giảm hơn nữa tỷ lệ chiếm dụng không gian của hệ thống quản lý nhiệt, nó vẫn đáp ứng nhu cầu sưởi ấm của xe điện trong môi trường nhiệt độ thấp.Ngoài việc thu hồi và sử dụng nhiệt thải từ pin và hệ thống động cơ, việc tận dụng khí hồi cũng là một cách để giảm mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống quản lý nhiệt trong điều kiện nhiệt độ thấp.Kết quả nghiên cứu cho thấy trong môi trường nhiệt độ thấp, các biện pháp tận dụng không khí hồi lưu hợp lý có thể giảm công suất sưởi ấm mà xe điện yêu cầu từ 46% đến 62%, đồng thời tránh làm mờ sương mù và đóng băng cửa sổ, đồng thời có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng sưởi ấm tới 40%. %..Denso Nhật Bản cũng đã phát triển cấu trúc không khí hồi lưu/không khí trong lành hai lớp tương ứng, có thể giảm 30% lượng nhiệt thất thoát do thông gió đồng thời ngăn ngừa sương mù.Ở giai đoạn này, khả năng thích ứng với môi trường của quản lý nhiệt xe điện trong các điều kiện khắc nghiệt đang dần được cải thiện và đang phát triển theo hướng tích hợp và xanh hóa.
Để nâng cao hơn nữa hiệu quả quản lý nhiệt của pin trong điều kiện năng lượng cao và giảm sự phức tạp của việc quản lý nhiệt, phương pháp kiểm soát nhiệt độ pin làm mát trực tiếp và sưởi ấm trực tiếp đưa chất làm lạnh trực tiếp vào bộ pin để trao đổi nhiệt cũng là một phương pháp hiện đại. giải pháp kỹ thuật.Cấu hình quản lý nhiệt của quá trình trao đổi nhiệt trực tiếp giữa bộ pin và chất làm lạnh được thể hiện trong hình bên phải.Công nghệ làm mát trực tiếp có thể cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt và tốc độ trao đổi nhiệt, đạt được sự phân bổ nhiệt độ đồng đều hơn bên trong pin, giảm vòng lặp thứ cấp và tăng khả năng thu hồi nhiệt thải của hệ thống, từ đó cải thiện hiệu suất kiểm soát nhiệt độ của pin.Tuy nhiên, do công nghệ trao đổi nhiệt trực tiếp giữa pin và chất làm lạnh nên khả năng làm mát và nhiệt cần được tăng lên thông qua hoạt động của hệ thống bơm nhiệt.Một mặt, việc kiểm soát nhiệt độ của pin bị hạn chế bởi sự khởi động và dừng của hệ thống điều hòa không khí bơm nhiệt, điều này có tác động nhất định đến hiệu suất của vòng làm lạnh.Một mặt, nó cũng hạn chế việc sử dụng các nguồn làm mát tự nhiên trong các mùa chuyển tiếp nên công nghệ này vẫn cần tiếp tục nghiên cứu, cải tiến và đánh giá ứng dụng.
Tiến độ nghiên cứu các thành phần chính
Hệ thống quản lý nhiệt xe điện (HVCH) bao gồm nhiều thành phần, chủ yếu bao gồm máy nén điện, van điện tử, bộ trao đổi nhiệt, đường ống khác nhau và bể chứa chất lỏng.Trong số đó, máy nén, van điện tử và bộ trao đổi nhiệt là thành phần cốt lõi của hệ thống bơm nhiệt.Khi nhu cầu về xe điện hạng nhẹ tiếp tục tăng và mức độ tích hợp hệ thống tiếp tục ngày càng sâu sắc, các bộ phận quản lý nhiệt của xe điện cũng đang phát triển theo hướng nhẹ, tích hợp và mô đun hóa.Để cải thiện khả năng ứng dụng của xe điện trong điều kiện khắc nghiệt, các bộ phận có thể hoạt động bình thường trong điều kiện khắc nghiệt và đáp ứng yêu cầu về hiệu suất quản lý nhiệt ô tô cũng đang được phát triển và áp dụng tương ứng.
Thời gian đăng: 04-04-2023