新能源汽车组成,新能源汽车热控制

新能源汽车问答 admin 1个月前 (01-27) 2次浏览 已收录 扫描二维码

本文目录

  1. 新能源汽车暖风系统的加热方式是什么
  2. 在新能源汽车热管理系统中,如何实现加热
  3. 新能源汽车热泵空调的调控原理是什么有哪些型号推荐
  4. 新能源汽车电机热管理

一、新能源汽车暖风系统的加热方式是什么

1、【太平洋汽车网】新能源汽车暖风通常采用电加热方式,电加热方式也分为两种:一种是通过加热冷却液,再经过循环为暖水箱提供热量(目前为主流);另一种是直接加热经过蒸发箱的空气实现暖风。

2、新能源汽车与传统汽车在系统构成上存在着差别,不同类型的新能源汽车汽车又有不同的特点。

3、就纯电动汽车而言,没有发动机作为空调压缩机的动力源,也无法利用发动机余热以达到取暖以及除霜的效果。

4、而对于混合动力汽车来说,发动机因其控制策略决定不能随时作为制冷压缩的动力源或制热的热源。

新能源汽车组成,新能源汽车热控制

5、因此两者的空调系统又不完全相同。

6、从原理上说,新能源汽车空调系统和传统燃油汽车空调系统基本相同。差异主要表现在空调压缩机的驱动方式和暖风的来源上。新能源汽车采用目前普遍采用电动压缩机制冷,高压电动空调压缩机由动力电池驱动。电动车暖风通常采用电加热方式,电加热方式也分为两种:一种是通过加热冷却液,再经过循环为暖水箱提供热量(目前为主流);另一种是直接加热经过蒸发箱的空气实现暖风。而对于强混车辆,其暖风的来源在发动机工作时以发动机冷却液作为热源;在 EV 模式时一般采用电加热的 PTC 来提供热源。

7、新能源汽车空调系统普遍采用电动空调压缩机制冷,制冷原理与传统汽车空调相同,此处不再赘述。

8、值得一提的是,现在很多车型上高压电池的冷却也通过空调管路将热量带走.。

9、将另一个蒸发器(一般称为 chiller)与乘客舱蒸发器并联;chiller 同时与电池冷却液的管路联通。

10、动力电池的热量传递给冷却液,冷却液和制冷剂在 chiller 内完成热交换将热量传给制冷剂,制冷剂将热量传到车外,从而达到冷却动力电池的目的。

11、(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

二、在新能源汽车热管理系统中,如何实现加热

新能源汽车由于发动机、变速箱等部件变成了电池电机电控和减速器,其热管理系统主要包括四部分:电池热管理系统、汽车空调系统、电机电控冷却系统、减速器冷却系统。纯电动汽车由于没有发动机,需要依靠电动压缩机制冷,依靠 PTC 加热器制热,结构复杂,且电池热管理系统不仅要防止电池过热,还要在电池过冷时进行保温。目前电动车主要采用 PTC 加热器进行采暖,冬天时严重影响续航里程,未来有望逐步应用制热能效比更高的热泵空调系统。而电池热管理系统不仅要防止电池过热,还要在电池过冷时进行保温。电池加热系统主要由加热元件和电路组成,其中加热元件是最重要的部分。常见的加热元件有可变电阻加热元件和恒定电阻加热元件,前者通常称为 PTC,后者则是通常由金属加热丝组成的加热膜,譬如硅胶加热膜、挠性电加热膜等。PTC 由于使用安全、热转换效率高、升温迅速、无明火、自动恒温等特点而被广泛使用。其成本较低,对于目前价格较高的动力电池来说,是一个有利的因素。但是 PTC 的加热件体积较大,会占据电池系统内部较大的空间。绝缘挠性电加热膜是另一种加热器,它可以根据工件的任意形状弯曲,确保与工件紧密接触,保证最大的热能传递。硅胶加热膜是具有柔软性的薄形面发热体,但其需与被加热物体完全密切接触,其安全性要比 PTC 差些。

三、新能源汽车热泵空调的调控原理是什么有哪些型号推荐

一、新能源汽车热泵空调的调控原理

热泵空调没有非常复杂的原理。它可以在加热或冷却环境中传递热量。在电动压缩机的冷却过程中,高温低压制冷剂转化为高压高温液体,流出车外的液体通过控制阀转化为热交换器,汽车外面比汽车外面冷。当它冷却时,制冷剂变成液体。液体在低温高压下通过膨胀阀。制冷剂膨胀后,通过内部热交换器变成低压低温液滴,降低内部温度。然后制冷剂转化为低压高温气体,直接流入电动压缩机。在这种循环状态下,可以达到降温的目的。在车内电动压缩机的加热过程中,高温低压制冷剂转化为高压高温液体,通过开关阀流入车内制冷剂换热器。这样的环境可以提高汽车的温度,冷介质会转化为压力和温度更低的液体。液态制冷剂通过电子阀门膨胀,变成水滴。制冷剂没有更高的温度。当车外空气的热量被完全吸收后,就转化为气体。气体具有较高的温度和较低的压力,然后流向电动压缩机。在这种循环条件下,可以达到给汽车加热的目的。

电流在线圈的影响下,会产生一定的电磁吸力,在内部芯片上上下运动,打开控制阀后,有效控制一个执行装置,即电磁阀的介质流量。 dc9v-16v 是热泵控制系统选择的电磁阀电压的具体变化范围。 12V 为额定电压值,0.8A 为具体工作电流额定值,10W 为具体额定功率,介质具体流向为单向,合适合理的制冷剂为 R134a,具体工作压力值不超过 3.6mpa。感性负载是指特定类型的负载。

在电动汽车空调系统中,热力膨胀阀将逐步取代电子膨胀阀。使用电子膨胀阀可以提高过热控制的准确性和准确性,从而增强最终的节能效果。 LIN 控制是热泵控制系统选用的电子膨胀阀。 12V 是具体额定电压值,9V-16V 是具体工作电压范围,0.35V 是最大额定电流值,30-120pps 是具体驱动频率范围,膨胀阀开度根据脉冲数变化,如果 0 是具体脉冲数,膨胀阀将关闭,如果 480 是具体脉冲数,则膨胀阀将全开,适用于多种制冷剂,包括:R410A 等,二通用于介质的具体流动方向。

可以实现同点一个传感器对制冷剂温度和压力的同时测量,无论客户安装座椅,还是匹配线束,对应节省时间,第一时间响应,进而加强对压缩机的维护和保护,从而有效提高空调系统的质量。 R1234yf、R134a 和 R410a 是工作介质。-30°C 到 130°C 是具体的工作温度范围。 0.8℃-1.8℃是温度精度的具体数值。

四、新能源汽车电机热管理

电机与控制器在电能与机械能的转换过程中,部分电能会损耗成为热能释放。对于新能源汽车,驱动电机作为动力源,控制器提供能量转换,缺一不可。两者的热管理系统则主要对其冷却,使其能够安全可靠运行。

电机及其电控热管理的主要任务是分析电机内部的产热机理,设计冷却系统对其进行降温,保证电机及电控系统处于合适的温度范围内。目前电机冷却系统主要有空冷、液冷及其他冷却方式,液冷又分为水冷和油冷。

有研究者设计了一种新型的混合型电机冷却系统,冷却系统包括热管、铜管水套、风扇,风扇可以加速带走冷凝端的热量,如下图所示。这种被动式和主动式相结合的冷却系统,可以设计有效的控制策略以优化冷却系统的能耗。对电机冷却系统的热特性进行了试验和数值研究。结果发现,对于 250 VA 的热负荷,在保证运行工况的前提下,采用混合冷却策略可节省 33%的功耗。

图新型混合型电机冷却系统(更正:图中“电池”更正为“铜管水套”)

采用风冷的优点是结构简单、不需要设计独立的冷却零件、维护方便及成本低,缺点是冷却效果较差。为保证足够的散热量需求,驱动电机与控制器需要增大与气流的接触面积,导致电机和控制器体积和成本的增加;驱动电机和控制器在车辆上使用时对应的工况较为复杂,风冷无法在各工况下保持所需的散热量,故仅在热负荷小的小型车驱动电机或辅助电机采用风冷。

新能源汽车组成,新能源汽车热控制

气体冷却方式的结构简单、制造成本低。KONDO M 等对永磁同步电机设计了一个冷却系统,在轴承四周布置了环形冷却腔以隔绝电机内部的热空气,在电机轴承的外侧安装了带槽的小圆盘,通过风扇实现强迫对流。结果表明,该结构增强了电机的冷却性能,且平均能耗也有所减少。

2、油冷日系车型的电机则能够采用 ATF(自动变速器油)作为冷却介质,与冷却液相比,油冷电机体积更小,前机舱布置较为紧凑。

3、水冷液体具有更高的比热,且可以根据需要主动调节系统温度,故而液冷具有更好的稳定性。对于新能源汽车的驱动电机和控制器等元件,采用液冷可以迅速带走热量,实现温度的快速降低,提高电机和控制器的效率和寿命。现阶段新能源汽车电机和控制器普遍使用液冷冷却。

液体冷却方式因其优异的换热性能,而广受关注,主要研究热点是电机外壳水套的结构设计及水道的设计。田玉冬等对一台额定功率为 21 kW 的电动车的永磁同步电机优化设计了一种 C 型环槽水路结构,并运用有限元数值计算的方法,对电机水冷系统及电机内部的三维温度场进行了计算分析。研究结果显示,转子区域内温度分布均匀,最高温度集中于磁钢中部;定子区域内绕组端部的温度高于中部温度。丁杰等对电动车用高功率密度的永磁同步电机螺旋水路的进出口水管布置方式进行了分析。仿真计算表明,进出水管切向于水路方式比进出水管法向于水路方式的压降损失要小,降低了 10.7%。通过压降、表面散热系数与散热面积的综合分析,最终确定了最优化的水路结构设计方案。

电子水泵根据电机系统各发热零部件的冷却需求对水泵转速进行调节。电子水泵通常是 PWM 控制,其控制曲线如图 2 所示。

前水泵满足下述条件中任意一条即开始工作:①前电机检测温度达到 T3;②前电机控制器检测温度达到 T3;③发电机检测温度达到 T3;④发电机控制器检测温度达到 T3。

随着上述零部件的工作温度的上升,前水泵开度开始增大,直到前电机、前电机控制器、发电机、发电机控制器中任何一个零件温度达到 T4,后水泵开启到 100%(全开);当检测到上述全部零部件最高温度回落到 T2 时,前水泵开度开始逐步减小,直到全部零部件最高温度达到 T

后水泵满足下述条件中任意一条即开始工作:①后电机检测温度达到 T3;②后电机控制器检测温度达到 T3;③OBC 检测温度达到 T3;④DC-DC 检测温度达到 T3。

随着上述零部件的工作温度的上升,后水泵开度开始增大,直到后电机、后电机控制器、OBC、DC/DC 中任意一个零件温度达到 T4,后水泵开启到 100%(全开);当检测到上述全部零部件最高温度回落到 T2 时,后水泵开度开始逐步减小,直到全部零部件最高温度达到 T1,水泵停止工作。

电子三通阀可以实现一进两出的功能。连接液路 1 是常开状态,连接液路 2 是切换状态。根据电机系统中各零部件工作情况不同,对其状态进行控制。控制策略如表 1 所示。

需要注意的是,满足常开条件中任何一个条件,电子三通阀即保持常开状态;只有满足常闭的所有条件时,电子三通阀才切换状态。

电子风扇的控制与传统车类似,电子风扇采用 PWM 控制调节档位,初始设计 3 个档位。其控制逻辑主要涉及 OBC、压力传感器、空调系统压力等信号,混合动力车型还涉及发动机(或增程器)冷却液温度信号。

1、控制器温度需求普遍低于电机,在管路连接上,将控制器置于电机前端;2、DC/DC 和 OBC 工作条件和发热量对冷却液温度升高程度影响较小,管路连接时可置于控制器前端串联,或并联于前端管路上以减小其流量;

3、电子水泵根据液路的总液阻和液流量要求选取合适的产品,布置时将水泵布置在回路中位置较低的地方;4、根据需要选择控制元件电子三通阀和电子四通阀;5、因电机的工作效率也会受到低温影响,可在管路中设计电子三通阀模拟节温器的功能,在寒冷工况使冷却液不经过散热器,为电机保温;6、电机散热器对冷却风温度需求与冷凝器接近,如果可以分开布置在最前端,则分开布置;如不能,因冷凝器为电池提供冷却,可将冷凝器置于最前,适当加大散热的面积;7、设计膨胀水箱解决加注和除气的问题,机舱空间紧张时可与电池膨胀水箱合一使用,在通气管路中设计毛细管,减少冷却液的交换。

喜欢 (0)
关于作者: