1. Exigences en matière de gestion thermique des véhicules électriques (HVCH)
L'habitacle est l'espace environnemental dans lequel vit le conducteur pendant que le véhicule roule.Afin de garantir un environnement de conduite confortable pour le conducteur, la gestion thermique de l'habitacle doit contrôler la température, l'humidité et la température d'alimentation en air de l'environnement intérieur du véhicule.Les exigences de gestion thermique de l'habitacle dans différentes conditions sont présentées dans le tableau 1.
Le contrôle de la température des batteries de puissance est une condition préalable importante pour garantir le fonctionnement efficace et sûr des véhicules électriques.Lorsque la température est trop élevée, cela provoquera une fuite de liquide et une combustion spontanée, ce qui affectera la sécurité de conduite ;lorsque la température est trop basse, la capacité de charge et de décharge de la batterie sera atténuée dans une certaine mesure.En raison de leur densité énergétique élevée et de leur légèreté, les batteries au lithium sont devenues les batteries de puissance les plus utilisées pour les véhicules électriques.Les exigences de contrôle de la température des batteries au lithium et la charge thermique de la batterie dans différentes conditions estimées selon la littérature sont présentées dans le tableau 2. Avec l'augmentation progressive de la densité énergétique des batteries de puissance, l'expansion de la plage de température de l'environnement de travail et l'augmentation des vitesses de charge rapides, l'importance du contrôle de la température de la batterie de puissance dans le système de gestion thermique est devenue plus importante, non seulement pour répondre aux différentes conditions routières et aux différents modes de charge et de décharge.La charge de contrôle de la température change dans les conditions de travail du véhicule, l'uniformité du champ de température entre les blocs-batteries et la prévention et le contrôle de l'emballement thermique doivent également répondre à toutes les exigences de contrôle de la température dans différentes conditions environnementales telles que le froid intense, les températures élevées. les zones chaudes et très humides, les zones chaudes en été et les zones froides en hiver.besoin.
2. Le premier étage de chauffage PTC
Dans la phase initiale de l’industrialisation des véhicules électriques, la technologie de base repose essentiellement sur le remplacement des batteries, des moteurs et d’autres systèmes d’alimentation.basée sur des améliorations progressives.Le climatiseur d'un véhicule électrique pur et le climatiseur d'un véhicule à carburant réalisent tous deux la fonction de réfrigération via le cycle de compression de vapeur.La différence entre les deux est que le compresseur du climatiseur du véhicule à carburant est indirectement entraîné par le moteur via la courroie, tandis que le véhicule électrique pur utilise directement le compresseur à entraînement électrique pour entraîner la réfrigération.faire du vélo.Lorsque les véhicules à carburant sont chauffés en hiver, la chaleur perdue du moteur est directement utilisée pour chauffer l’habitacle sans source de chaleur supplémentaire.Cependant, la chaleur perdue par le moteur des véhicules électriques purs ne peut pas répondre aux besoins de chauffage hivernal.Le chauffage hivernal est donc un problème que les véhicules purement électriques doivent résoudre..Le chauffage à coefficient de température positif (coefficient de température positif, PTC) est composé d'un élément chauffant en céramique PTC et d'un tube en aluminium (Chauffage du liquide de refroidissement PTC/Aérotherme PTC), qui présente les avantages d'une faible résistance thermique et d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, et est utilisé dans la base de la carrosserie des véhicules à carburant. Par conséquent, les premiers véhicules électriques utilisaient la réfrigération à cycle de réfrigération à compression de vapeur plus le chauffage PTC pour réaliser la gestion thermique de l'habitacle.
2.1 Application de la technologie des pompes à chaleur au deuxième étage
En utilisation réelle, les véhicules électriques ont une forte demande en énergie de chauffage en hiver.D'un point de vue thermodynamique, le COP du chauffage PTC est toujours inférieur à 1, ce qui rend la consommation électrique du chauffage PTC élevée et le taux d'utilisation de l'énergie est faible, ce qui restreint sérieusement les véhicules électriques.kilométrage.La technologie des pompes à chaleur utilise le cycle de compression de vapeur pour utiliser la chaleur de faible qualité présente dans l'environnement, et le COP théorique pendant le chauffage est supérieur à 1. Par conséquent, l'utilisation d'un système de pompe à chaleur au lieu du PTC peut augmenter l'autonomie des véhicules électriques sous chauffage. conditions.Avec l'amélioration continue de la capacité et de la puissance de la batterie de puissance, la charge thermique pendant le fonctionnement de la batterie de puissance augmente également progressivement.La structure de refroidissement par air traditionnelle ne peut pas répondre aux exigences de contrôle de température de la batterie électrique.Par conséquent, le refroidissement liquide est devenu la principale méthode de contrôle de la température des batteries.De plus, étant donné que la température confortable requise par le corps humain est similaire à la température à laquelle la batterie de puissance fonctionne normalement, les besoins de refroidissement de l'habitacle et de la batterie de puissance peuvent être satisfaits en connectant des échangeurs de chaleur en parallèle dans la pompe à chaleur de l'habitacle. système.La chaleur de la batterie de puissance est indirectement évacuée par l'échangeur de chaleur et le refroidissement secondaire, et le degré d'intégration du système de gestion thermique du véhicule électrique a été amélioré.Bien que le degré d'intégration ait été amélioré, le système de gestion thermique à ce stade intègre simplement le refroidissement de la batterie et de l'habitacle, et la chaleur perdue de la batterie et du moteur n'a pas été utilisée efficacement.
Heure de publication : 04 avril 2023
