Strāvas akumulatora siltuma vadības sistēmas dizains:
Lai pielāgotu akumulatora temperatūru, lai tā būtu temperatūras diapazonā, kas ir piemērots akumulatora darbībai; lai samazinātu starpību starp augstāko un zemāko temperatūru akumulatora komplektā.
Šķidruma dzesēšanas sistēmas sastāvs
Šķidruma dzesēšanas radiatoru sistēma pašlaik ir populārs enerģijas akumulatoru siltuma pārvaldības pētniecības virziens. Akumulatora komplekta optimālos darba temperatūras apstākļus var sasniegt, izmantojot dzesēšanas šķidruma veiktspēju, kam ir liela siltuma jauda un kas ar cirkulāciju var noņemt akumulatora sistēmas lieko siltumu.
Šķidruma dzesēšanas radiatora sistēmas pamatkomponenti ir: elektriskais ūdens sūknis, šūnu radiators (netiešā dzesēšana), temperatūras sensors, gaisa kondicionēšanas sistēma (kompresors, kondensators, iztvaicētājs), sildītājs un ūdens–ūdens siltummainis.
Starp tiem gaisa kondicionēšanas sistēma ir atbildīga par dzesēšanas nodrošināšanu augstas temperatūras apstākļos; sildītājs zemas temperatūras apstākļos ir atbildīgs par dzesēšanas šķidruma sildīšanu.
Siltuma pārneses principi
Siltumvadības sistēmas konstrukcijas mērķis ir pārnest jaunā enerģijas lauka jaudas akumulatora lieko siltumu lādēšanas un izlādes procesā, lai akumulators darbotos piemērotā diapazonā un elementu temperatūras atšķirības dažādās pozīcijās. nedrīkst būt pārāk liels. Tādā veidā var palēnināt akumulatora novecošanās ātrumu un palēnināt dažādu šūnu diferenciācijas pakāpi.
Iemesls, kāpēc pastāv dažādas dzesēšanas formas, piemēram, gaisa dzesēšana un šķidruma dzesēšana, ir tas, ka siltuma pārneses vide ir atšķirīga. Principā ir jāsāk ar dažādām siltuma pārneses metodēm. Ir trīs galvenie siltuma pārneses veidi: siltuma starojums, siltuma vadīšana un konvekcija.
Termiskais starojums: objekti, kuru temperatūra ir augstāka par absolūto nulli, izstaro termisko starojumu. Siltuma starojumam nav nepieciešami mediji un nav nepieciešams kontakts, un tas pārnes siltumu elektromagnētisko viļņu veidā. Siltums, kas tiek pārnests no saules uz zemi, ir tipisks termiskā starojuma process.
Siltuma vadīšana: siltuma pārneses process no augstas temperatūras zonas uz zemas temperatūras apgabalu caur barotni. Atšķirībā no termiskā starojuma, siltumvadītspējai ir nepieciešami divi nosacījumi: temperatūras starpība un vide.
Konvekcija: relatīvā plūsma šķidrumā, ko nosaka temperatūras atšķirības.
Siltums akumulatora elementa iekšpusē galvenokārt tiek pārnests uz akumulatora virsmu ar siltuma vadīšanu un pēc tam izplatās apkārtējā telpā ar starojumu un konvekciju. Ja sistēmai tiek pievienota siltuma vadības sistēma, siltuma pārneses process tiek daļēji izmainīts. Piemēram, netiešā siltuma izkliedē siltums tiek pārnests no akumulatora virsmas uz radiatora apvalku galvenokārt ar siltuma vadīšanu, un pēc tam apvalks tiek pārnests uz radiatora plūsmas kanāla virsmu ar siltuma vadīšanu; siltums tiek pārnests no plūsmas kanāla virsmas uz dzesēšanas šķidrumu ar siltuma vadīšanu. , dzesēšanas šķidrums pārnes siltumu dzesēšanas šķidruma iekšpusē konvekcijas ceļā un seko dzesēšanas šķidruma piespiedu plūsmai uz akumulatora bloka ārpusi.
Akumulatoru bloku siltuma pārvaldības risinājumi
Akumulatora bloka siltuma pārvaldības shēma ietver trīs pasākumus: akumulatora dzesēšanu, akumulatora iepriekšēju uzsildīšanu zemā temperatūrā un akumulatora bloka siltuma saglabāšanu.
Akumulatora bloka dzesēšana
Šķidruma dzesēšanas sistēmas dzesēšanas funkcija galvenokārt tiek realizēta ar zemas temperatūras dzesēšanas šķidruma cirkulāciju. Ja nepieciešamā siltuma izkliedes jauda ir salīdzinoši maza, paša dzesēšanas šķidruma salīdzinoši lielās siltumietilpības dēļ nav nepieciešams uzsākt cikla procesu, un jau var izpildīt iestatītās temperatūras diapazona prasības.
Ir divi galvenie akumulatora dzesēšanas veidi, tiešā dzesēšana un netiešā dzesēšana. Tiešā dzesēšana nozīmē, ka dzesēšanas vide plūst tieši no šūnas virsmas, lai noņemtu lieko siltumu; netiešā dzesēšana nozīmē, ka dzesēšanas vide plūst cauri cauruļu un radiatora kanāliem, un radiators saskaras ar elementu, lai pārnestu šūnas siltumu uz dzesēšanu.
Akumulatora iesildīšana zemā temperatūrā
Sākotnēji kompresoram var būt sildīšanas funkcija, taču tā zemās temperatūras sildīšanas efekts nav labs, un enerģijas patēriņš ir salīdzinoši liels, kas ļoti ietekmē akumulatora darbības laiku; Pārāk zema vai vienkārši zem minimālās izlādes temperatūras, lai izlādētos. Tāpēc iesildīšanās process pirms automašīnas iedarbināšanas ir iekļauts siltuma pārvaldības stratēģijā.
Ir divas zemas temperatūras priekšsildīšanas pamatformas: iekšējā apkure un ārējā apkure.
Iekšējā apkure, izmantojot maiņstrāvu ārpus akumulatora bloka, lai uzsildītu akumulatora elektrolītu, līdz tas sasniedz atbilstošo akumulatora temperatūras diapazonu. Daļa, kas rada siltumu, ir pats akumulators, tāpēc to sauc par iekšējo apkuri.
Ārējā apkure izmanto ārēju jaudu, lai sildītu citu nesēju, nevis akumulatoru, vide pārnes siltumu uz akumulatoru un pakāpeniski paaugstina akumulatora temperatūru, līdz tā sasniedz piemērotu akumulatora temperatūras diapazonu. Ārējā vidē ietilpst gaisa vide un šķidra vide, un siltumu ģenerējošie elementi ietver PTC un apkures plēvi.
Ārējā apkure ir visizplatītākā metode. Vispārējā ieviešanas forma ir tāda, ka akumulators ir aprīkots ar sildītāju iekšpusē, kas neizmanto barošanas akumulatora jaudu, bet stāvēšanas stāvoklī ieslēdz strāvas padevi ārpus akumulatora bloka un piegādā strāvu PTC vai apkures plēve. Ārējais barošanas avots parasti ir elektriskā enerģija no lielā elektrotīkla. Sildītājs var darboties saskaņā ar piemērojamo maksimālo jaudu, neuztraucoties par elektroenerģijas izšķērdēšanu, un kopējais apkures ātrums ir salīdzinoši augsts.
Akumulatoru bloka izolācija
Jauniem enerģijas lauka jaudas akumulatoriem, ko izmanto zemas temperatūras zonās, kastes korpuss parasti ir jāprojektē ar siltumizolācijas pasākumiem, lai palēninātu priekšsildīšanas siltuma zudumus. Neļauj akumulatoram atkal nokrist zem darba temperatūras, kad transportlīdzeklis uz īsu brīdi tiek apturēts braukšanas laikā. Eksperimenti liecina, ka apkārtējā temperatūra ir mīnus 20 grādi. Priekšsildīšanas procesā akumulators tiek uzkarsēts līdz 25 grādiem, transportlīdzeklis tiek atstāts 8 stundas, un temperatūra pazeminās līdz aptuveni 18 grādiem.
Izolācijas pasākumi netiek nodrošināti katram transportlīdzeklim ar siltuma pārvaldības funkcijām. Pēc tam, kad transportlīdzeklis ir iepriekš uzsildīts un akumulators nonāk darba stāvoklī, pats akumulators radīs daudz siltuma. Ja tā nav īpaši auksta vide un nav nepieciešama ilgstoša stāvēšana, akumulatora darbības temperatūru var uzturēt ar pašsildīšanu.
Galvenie faktori, kas ietekmē dzesēšanas efektu
Dzesēšanas šķidruma temperatūra.Dzesēšanas procesā, jo zemāka ir dzesēšanas šķidruma temperatūra, jo zemāka ir akumulatora maksimālā un minimālā temperatūra, taču atstarpe starp tām ir liela. Sildīšanas procesā, jo augstāka ir dzesēšanas šķidruma temperatūra, jo lielāka ir akumulatora temperatūras starpība. Proti, jo lielāka ir temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumu un akumulatoru, jo lielāka ir temperatūras starpība starp elementiem dažādās pozīcijās akumulatora blokā.
Šī parādība galvenokārt ir saistīta ar dažādu siltuma vadības sistēmas temperatūras regulēšanas ietekmes pakāpi uz šūnām dažādās pozīcijās. Dažām šūnām ir liels kontakta laukums ar radiatoru, bet citas ir salīdzinoši mazas; no otras puses, dzesēšanas šķidruma cirkulācijas laikā akumulatora blokā temperatūra nepārtraukti mainās no ieejas uz izplūdi. Dažādās vietās temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumu un šūnām ar vienādu ķermeņa temperatūru ir atšķirīga. Šo problēmu var atrisināt tikai precīzs siltuma dizains, nevis vienkārši dzesēšanas šķidruma temperatūras regulēšana.
Dzesēšanas šķidruma plūsma.Jo lielāka ir dzesēšanas šķidruma plūsma, jo vairāk siltuma tas paņem tajā pašā laika periodā. Dažās simulācijās ir īpaši novērots šķidruma dzesēšanas modelis, citi parametri paliek nemainīgi, un tiek regulēta tikai dzesēšanas šķidruma plūsma, dzesēšanas šķidruma plūsmas ietekme uz dzesēšanas efektu. Palielinoties dzesēšanas šķidruma plūsmai, akumulatora sistēmas maksimālā temperatūra samazinās, bet temperatūras starpība palielinās. Pēc maksimālās temperatūras starpības pārvarēšanas plūsma turpina palielināties, un temperatūras starpība sāk samazināties. Turpinot palielināt plūsmas ātrumu, maksimālā temperatūra un temperatūras starpība samazinās vienā virzienā.
Plūsmas palielināšanas procesa pirmajā pusē maksimālā temperatūra samazinās un temperatūras starpība palielinās. Iemesli saskan ar dzesēšanas šķidruma temperatūras nepārtrauktas pazemināšanās ietekmi, kas saistīta ar konkrēto siltumstruktūras projektu. Dažādi dzesēšanas efekti rada dažādas temperatūras izmaiņas. Plūsmas ātruma palielināšanas testa otrajā pusē, palielinoties plūsmas ātrumam, temperatūras starpība sāka samazināties un turpināja samazināties, jo dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrums palielinājās līdz zināmai robežai, salīdzinot ar siltuma absorbcijas spēju. dzesēšanas šķidrums, akumulators, kas pārnests uz dzesēšanas šķidruma siltumu, ir salīdzinoši mazs. Tādā veidā, no vienas puses, ietekme uz dzesēšanas šķidruma temperatūru kļūst mazāka, un temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumu dažādās pozīcijās pie sistēmas ieplūdes kļūst arvien mazāka; no otras puses, siltuma pārneses jaudas atšķirība, ko izraisa dažādu šūnu siltuma pārneses laukuma atšķirība, ir salīdzinoši mazāka. Rezultātā sistēmas kopējā temperatūras starpība turpina samazināties.
Taču satiksme nevar turpināt palielināties. No vienas puses, tas ir saistīts ar patērētās enerģijas daudzumu, un ir neizbēgami izvēlēties plūsmu ar vislabāko izmaksu veiktspēju. No otras puses, ilgstoši uzturot lielu plūsmas ātrumu, tiek pārbaudīta dzesēšanas šķidruma cirkulācijas sistēmas izturība, var samazināties iekārtu kalpošanas laiks, un tajā pašā laikā palielināsies negadījumu risks.
Populāri tagi: radiators jaunam enerģijas laukam, Ķīna, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, pielāgots, bezmaksas paraugs, izgatavots Ķīnā
