Traditsioonilistel soojuspumpadega kliimaseadmetel on madal kütteefektiivsus ja ebapiisav küttevõimsus külmas keskkonnas, mis piirab elektrisõidukite rakendusvõimalusi. Seetõttu on välja töötatud ja rakendatud rida meetodeid soojuspumpadega kliimaseadmete jõudluse parandamiseks madalatel temperatuuridel. Teisese soojusvahetusahela ratsionaalse suurendamise, aku ja mootorisüsteemi jahutamise ajal taaskasutatakse ülejäänud soojus, et parandada elektrisõidukite küttevõimsust madalatel temperatuuridel. Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et jääksoojuse taaskasutusega soojuspumbaga kliimaseadme küttevõimsus on traditsioonilise soojuspumbaga kliimaseadmega võrreldes oluliselt parem. Tesla Model Y ja Volkswagen ID4 kasutavad jääksoojuse taaskasutusega soojuspumpa, millel on iga soojushalduse alamsüsteemi sügavam sidestusaste, ja sõiduki soojushalduse süsteemi, millel on suurem integreerituse aste. Rakendatud on ka CROZZ ja teisi mudeleid (nagu paremal näidatud). Kui aga ümbritseva õhu temperatuur on madalam ja jääksoojuse taaskasutus on väiksem, ei suuda jääksoojuse taaskasutus üksi rahuldada küttevõimsuse nõudlust madalatel temperatuuridel ning ülaltoodud juhtudel on küttevõimsuse puudujäägi kompenseerimiseks vaja PTC-kütteseadmeid. Elektriauto soojushalduse integreerimise taseme järkjärgulise paranemisega on aga võimalik suurendada heitsoojuse taaskasutamise hulka, suurendades mõistlikult mootori tekitatud soojust, suurendades seeläbi soojuspumba süsteemi küttevõimsust ja COP-i ning vältides ...PTC jahutusvedeliku soojendi/PTC õhukütteseade. Lisaks soojushaldussüsteemi ruumikasutuse määra vähendamisele vastab see elektriautode küttevajadusele madala temperatuuriga keskkonnas. Lisaks akude ja mootorisüsteemide jääksoojuse taaskasutamisele ja kasutamisele on tagasivooluõhu kasutamine ka viis soojushaldussüsteemi energiatarbimise vähendamiseks madala temperatuuriga tingimustes. Uurimistulemused näitavad, et madala temperatuuriga keskkonnas võivad mõistlikud tagasivooluõhu kasutamise meetmed vähendada elektriautode vajalikku küttevõimsust 46–62%, vältides samal ajal akende udustamist ja jäätumist, ning kütteenergia tarbimist kuni 40%. . Denso Japan on välja töötanud ka vastava kahekihilise tagasivooluõhu/värske õhu struktuuri, mis võib vähendada ventilatsioonist tingitud soojuskadu 30%, vältides samal ajal udustamist. Praeguses etapis paraneb järk-järgult elektriautode soojushalduse keskkonnakohanemisvõime äärmuslikes tingimustes ning see areneb integratsiooni ja keskkonnasõbralikkuse suunas.
Aku soojushalduse efektiivsuse edasiseks parandamiseks suure võimsusega tingimustes ja soojushalduse keerukuse vähendamiseks on praegune tehniline lahendus ka otsejahutuse ja -kütte aku temperatuuri reguleerimise meetod, mis saadab külmaaine otse akupakki soojusvahetuseks. Akupaki ja külmaaine vahelise otsese soojusvahetuse soojushalduse konfiguratsioon on näidatud paremal oleval joonisel. Otsejahutuse tehnoloogia abil saab parandada soojusvahetuse efektiivsust ja soojusvahetuskiirust, saavutada aku sees ühtlasema temperatuurijaotuse, vähendada sekundaarset ahelat ja suurendada süsteemi jääksoojuse taaskasutust, parandades seeläbi aku temperatuuri reguleerimise jõudlust. Aku ja külmaaine vahelise otsese soojusvahetuse tehnoloogia tõttu tuleb aga soojuspumba süsteemi abil jahutust ja kütet suurendada. Ühelt poolt piirab aku temperatuuri reguleerimist soojuspumba kliimaseadme käivitamine ja seiskamine, millel on teatav mõju külmaaine ahela jõudlusele. Teiselt poolt piirab see ka looduslike jahutusallikate kasutamist üleminekuaastatel, seega vajab see tehnoloogia edasist uurimist, täiustamist ja rakenduste hindamist.
Põhikomponentide uurimistöö edenemine
Elektriautode soojushaldussüsteem (HVCH) koosneb mitmest komponendist, sealhulgas peamiselt elektrilised kompressorid, elektroonilised ventiilid, soojusvahetid, mitmesugused torustikud ja vedelikumahutid. Nende hulgas on kompressor, elektrooniline ventiil ja soojusvaheti soojuspumba süsteemi põhikomponendid. Kuna kergete elektrisõidukite nõudlus kasvab jätkuvalt ja süsteemide integreerimise aste süveneb, arenevad ka elektrisõidukite soojushalduse komponendid kerge, integreeritud ja modulaarse suunas. Elektrisõidukite rakendatavuse parandamiseks äärmuslikes tingimustes töötatakse välja ja rakendatakse vastavalt ka komponente, mis suudavad äärmuslikes tingimustes normaalselt töötada ja vastavad autotööstuse soojushalduse nõuetele.
Postituse aeg: 04.04.2023
