A hagyományos hőszivattyús klímaberendezések alacsony fűtési hatásfokkal és nem elegendő fűtőkapacitással rendelkeznek hideg környezetben, ami korlátozza az elektromos járművek alkalmazási lehetőségeit. Ezért számos módszert fejlesztettek ki és alkalmaztak a hőszivattyús klímaberendezések teljesítményének javítására alacsony hőmérsékleti körülmények között. A másodlagos hőcserélő kör racionális növelésével, az akkumulátor és a motorrendszer hűtésével a fennmaradó hőt újrahasznosítják az elektromos járművek fűtési kapacitásának javítása érdekében alacsony hőmérsékleti körülmények között. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a hulladékhő-visszanyerős hőszivattyús klímaberendezés fűtési kapacitása jelentősen javul a hagyományos hőszivattyús klímaberendezésekhez képest. A Tesla Model Y és a Volkswagen ID4 modellekben a hulladékhő-visszanyerős hőszivattyút, amelyben az egyes hőkezelő alrendszerek mélyebb csatolási foka, és a jármű hőkezelő rendszere nagyobb fokú integrációval rendelkezik, alkalmazzák. A CROZZ és más modelleket is alkalmazták (ahogy a jobb oldalon látható). Azonban, amikor a környezeti hőmérséklet alacsonyabb, és a hulladékhő-visszanyerés mennyisége kisebb, a hulladékhő-visszanyerés önmagában nem tudja kielégíteni a fűtési kapacitás iránti igényt alacsony hőmérsékletű környezetben, és a fenti esetekben továbbra is PTC fűtőberendezésekre van szükség a fűtési kapacitás hiányának pótlására. Az elektromos jármű hőgazdálkodási integrációs szintjének fokozatos javulásával azonban a motor által termelt hő ésszerű növelésével növelhető a hulladékhő-visszanyerés mennyisége, ezáltal növelve a hőszivattyús rendszer fűtési kapacitását és COP-értékét, és elkerülve a ... használatát.PTC hűtőfolyadék-fűtő/PTC légfűtőMiközben tovább csökkenti a hőkezelő rendszer helykihasználtságát, kielégíti az elektromos járművek fűtési igényét alacsony hőmérsékletű környezetben. Az akkumulátorok és motorrendszerek hulladékhőjének visszanyerése és hasznosítása mellett a visszatérő levegő hasznosítása is csökkentheti a hőkezelő rendszer energiafogyasztását alacsony hőmérsékleti körülmények között. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy alacsony hőmérsékletű környezetben az ésszerű visszatérő levegő hasznosítási intézkedések 46%-62%-kal csökkenthetik az elektromos járművek által igényelt fűtési kapacitást, miközben elkerülik az ablakok párásodását és jegesedését, és akár 40%-kal is csökkenthetik a fűtési energiafogyasztást. A Denso Japan kifejlesztett egy megfelelő kétrétegű visszatérő levegő/friss levegő szerkezetet is, amely 30%-kal csökkentheti a szellőztetés okozta hőveszteséget, miközben megakadályozza a párásodást. Ebben a szakaszban az elektromos járművek hőkezelésének környezeti alkalmazkodóképessége extrém körülmények között fokozatosan javul, és az integráció és a zöldítés irányába fejlődik.
Az akkumulátor hőkezelési hatékonyságának további javítása nagy teljesítményű körülmények között, valamint a hőkezelés összetettségének csökkentése érdekében a közvetlen hűtési és fűtési akkumulátor hőmérséklet-szabályozási módszer, amely közvetlenül az akkumulátorcsomagba küldi a hűtőközeget hőcsere céljából, szintén egy jelenlegi műszaki megoldás. Az akkumulátorcsomag és a hűtőközeg közötti közvetlen hőcsere hőkezelési konfigurációját a jobb oldali ábra mutatja. A közvetlen hűtési technológia javíthatja a hőcsere hatékonyságát és a hőcsere sebességét, egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást érhet el az akkumulátoron belül, csökkentheti a másodlagos hurkot és növelheti a rendszer hulladékhő-visszanyerését, ezáltal javítva az akkumulátor hőmérséklet-szabályozási teljesítményét. Az akkumulátor és a hűtőközeg közötti közvetlen hőcsere technológia miatt azonban a hűtést és a hőt a hőszivattyús rendszer munkáján keresztül kell növelni. Egyrészt az akkumulátor hőmérséklet-szabályozását korlátozza a hőszivattyús légkondicionáló rendszer indítása és leállítása, ami bizonyos hatással van a hűtőközeg-hurok teljesítményére. Másrészt korlátozza a természetes hűtőforrások használatát az átmeneti évszakokban, így ez a technológia további kutatást, fejlesztést és alkalmazásértékelést igényel.
A kulcsfontosságú összetevők kutatásának előrehaladása
Az elektromos járművek hőmérséklet-szabályozó rendszere (HVCH) több komponensből áll, főként elektromos kompresszorokból, elektronikus szelepekből, hőcserélőkből, különféle csővezetékekből és folyadéktartályokból. Ezek közül a kompresszor, az elektronikus szelep és a hőcserélő a hőszivattyús rendszer központi elemei. Ahogy a könnyű elektromos járművek iránti kereslet folyamatosan növekszik, és a rendszerintegráció mértéke egyre mélyül, az elektromos járművek hőgazdálkodási komponensei is a könnyű, integrált és moduláris irányába fejlődnek. Az elektromos járművek szélsőséges körülmények közötti alkalmazhatóságának javítása érdekében olyan komponenseket is fejlesztenek és alkalmaznak, amelyek szélsőséges körülmények között is normálisan működnek, és megfelelnek az autóipari hőgazdálkodási teljesítménykövetelményeknek.
Közzététel ideje: 2023. április 4.
