Rannsóknir á varmadælu samþættu varmastjórnunarkerfi
fyrir hrein rafknúin atvinnubifreið
1. Hefðbundið varmastjórnunarkerfi
Hitastjórnunarkerfi sem almennt eru notuð við hönnun hreinna rafknúinna atvinnubíla fyrir helstu varmagjafa eru meðal annars hitastjórnun rafhlöðukerfis (BTMS), hitastjórnun loftræstikerfis og hitastjórnunarkerfi fyrir mótor rafeindastýringu. Hið hefðbundna dreifða hitastjórnunarkerfi er að þrjár lykkjur rafhlöðu, loftkælingar og rafeindastýringarkerfis mótor eru óháðar hver öðrum. Hver hefur fullkomið hitastýringarkerfi og leiðslukerfi. Þess vegna er rafmagnshitakerfi fyrir ákveðið kerfi við notkun bílsins. Á sama tíma er ytri hitaleiðniorka annars íhluta eða kerfis ekki fullnýtt, sem veldur ekki aðeins orkusóun heldur er það skaðlegt fyrir orkusparnað og umhverfisvernd. Á hinn bóginn, vegna lágs samþættingarstigs alls varmastjórnunarkerfisins, eru leiðslur flóknar, fjöldi hluta er mikill, kostnaðurinn er hár og gæði ökutækisins eru þung. Þetta flýtir einnig fyrir neyslu rafhlöðuorku við notkun ökutækis og dregur úr endingu ökutækisins. Akstursfjöldi hefur töluverð áhrif á hagkvæmni ökutækisins.
2. Varmadæla gerð samþætt varmastjórnunarkerfi
Á grundvelli samþættra varmastjórnunarkerfa, til að mæta betur háhitanæmi rafgeyma, heldur flókið og fágun hitastjórnunar á hreinum rafknúnum atvinnubílum áfram að aukast og nokkrum nýstárlegum forritum er bætt við, svo sem varmadælur Tækni. er einn af þeim. Varmadælan sjálf framleiðir ekki varma heldur er hún bara flutningsaðili varma. Byggt á öfugri Carnot hringrásarreglunni (Mynd 1), notar það lítið magn af raforku til að knýja eininguna, dreifir vinnslumiðlinum í dulbúnum fasa og gleypir, þjappar saman og hitar lággæða hitaorku áður en hún er notuð. Helstu þættir varmadælu eru kælimiðill, þjöppu, eimsvala, þensluventill og uppgufunartæki. Um er að ræða lokaða lykkju þar sem miðillinn, kælimiðillinn/kælimiðillinn, er stöðugt þjappað saman og stækkað í lykkjunni. Í hvert sinn sem það er þjappað saman og stækkað (þ.e. hverja vinnslulotu) "dregur" kælimiðillinn varma úr lághitaumhverfinu og flytur hann yfir í háhitaumhverfið. Loft er ekki notað sem kælimiðill, þó það valdi ekki mengun og sé kostnaðarlaust, vegna þess að varmanýtni þess á hverri lotu er frekar lág. Raunverulegur kælimiðill sem notaður er er vökvi sem gufar upp þegar hann dregur í sig hita og þéttist við að dreifa hita. Ferlið við að breyta vökvaformi getur bætt hitauppstreymi til muna í hverri vinnulotu. Varmadælukerfið hefur tvær vinnustillingar: kælingu og upphitun. Með því að samþætta varmadælutækni við samþætt hitastjórnunarkerfi er hægt að þróa ný samþætt hitastjórnunarkerfi af varmadælugerð. Varmadæluloftræstikerfið sem notar þessa tækni notar rafknúna loftræstiþjöppu og nýtir afturkræf eiginleika kælikerfisins til að samþætta kælingu og hitun. Það hefur kosti góðrar fjölhæfni, þéttrar uppbyggingar, mikillar skilvirkni, orkusparnaðar og umhverfisverndar og hefur orðið ný tegund af loftræstingu fyrir ökutæki. stefna. Við vetrarhitunarskilyrði getur COP (afkastastuðullinn) náð 2 til 4. Orkunýtingin er margföld á við PTC hitakerfi sem almennt er notað á sviði hreinna rafknúinna ökutækja, sem getur í raun aukið aksturssviðið um meira en 20%. Núverandi tegundir varmadælukerfa innihalda aðallega bein varmadæluloftræstikerfi, óbein varmadæluloftræstikerfi og loftuppbótar- og entalpíu-hækkandi loftræstikerfi með beinum varmadælum. Eins og sýnt er á mynd 2 er hægt að nota þau til upphitunar og kælingar. Í orðum leikmanna getur notkun fjórstefnu bakloka í varmadælukerfi skipt á milli virkni uppgufunartækis og eimsvala varmadæluloftræstikerfisins og breytt stefnu varmaflutnings og þannig náð áhrifum kælingar á sumrin og upphitun á veturna.
3. Kostir og gallar samþættrar varmadælu varmastjórnunarkerfis
Helstu kostir eru: 1) Sterk kerfissamþætting: mörg varmastjórnunar undirkerfi eru samþætt í eitt kerfi til að ná sameinuðu eftirliti og hagræðingu; þetta hjálpar til við að minnka flókið kerfi og bæta skilvirkni stjórnunar. 2) Orkunýting Með því að stjórna nákvæmlega hitastigi og varmaflæði hvers íhluta er hægt að nýta orku á skilvirkari hátt og draga úr orkunotkun. 3) Greind stjórnun: Venjulega búin háþróaðri skynjara og stjórnkerfi, sem geta fylgst með og stillt rekstrarstöðu kerfisins í rauntíma til að ná greindri stjórnun. 4) Umhverfisaðlögunarhæfni: Hægt er að stilla rekstrarstefnu sjálfkrafa í samræmi við umhverfisaðstæður til að bæta aðlögunarhæfni og stöðugleika kerfisins. 5) Uppsetning og viðhald: Samþætta varmastjórnunarkerfið hefur þétta uppbyggingu og er auðvelt að setja upp.
Helstu ókostir eru: 1) Miklir tæknilegir erfiðleikar: Samþætta þarf mörg undirkerfi, tæknilegir erfiðleikar eru tiltölulega miklir og fagleg tækniaðstoð er nauðsynleg. 2) Stór upphafsfjárfesting: Þar sem samþætt varmastjórnun krefst samþættingar margra undirkerfa er upphafsfjárfestingin tiltölulega stór. 3) Hár viðhaldskostnaður: Vegna mikils flókins kerfis er viðhaldskostnaður samþættrar varmastjórnunar einnig tiltölulega hár. Til að draga saman, varmadælan samþætt varmastjórnun í þeim tilgangi að bæta alhliða frammistöðu ökutækisins, staðalinn fyrir samþætta hönnunarhagræðingu, og leiðir til samræmdrar stjórnunar og heildarstjórnunar fjölkerfa hefur mikla kosti í orkunýtingu skilvirkni, greindur. stjórnun, umhverfisaðlögunarhæfni og langtímaframmistöðu. Það hefur umtalsverða kosti hvað varðar líftíma og aðra þætti, og þessir kostir eru almenn stefna í þróun hitastjórnunar ökutækja í framtíðinni.
