Elektrický kompresor v BTMS: "Energy Transport Hub"
tepelného managementu vozidel
V BTMS je hlavní úlohou elektrického kompresoru řídit cyklus chladiva, čímž poskytuje bateriovému systému „aktivní“ a výkonné možnosti regulace teploty. Upgraduje BTMS ze základní „izolace“ a „chlazení vzduchem/kapalinou“ na „inteligentní systém přesné regulace teploty“ schopný zvládnout extrémní podmínky.
I. Základní funkce: Proč BTMS potřebuje elektrický kompresor?
Baterie generují enormní tepelné zatížení za dvou extrémních podmínek, které daleko převyšují konvenční schopnosti rozptylu tepla:
* Vysokovýkonné stejnosměrné rychlé nabíjení: Elektrická energie se do baterie nalévá extrémně vysokou rychlostí a generuje velké množství tepla.
* Vysoká-intenzita výboje v prostředí s vysokou-teplotou, jako je -výstup do kopce při plném zatížení v létě nebo agresivní jízda.
V této době je samotné „pasivní kapalinové chlazení“ radiátorů a ventilátorů nedostatečné. Pro aktivní a výkonné chlazení musí být zaveden chladicí cyklus a elektrický kompresor je zdrojem energie pohánějícím tento cyklus.
Mezitím v zimě je režim tepelného čerpadla elektrického kompresoru nejúčinnějším způsobem ohřevu baterie.
II. Princip fungování: Jak slouží BTMS? Elektrický kompresor obsluhuje BTMS prostřednictvím dvou klíčových režimů:
Režim 1: Režim chlazení (výkonné chlazení baterie)
Toto je nejklasičtější a nejdůležitější aplikace elektrického kompresoru v BTMS.
Komprese a zvýšení teploty: Elektrický kompresor nasává chladící plyn nízké{0}}teploty a nízkého{1}}tlaku a stlačuje jej na plyn s vysokou-teplotou a vysokým-tlakem.
Kondenzace a uvolňování tepla: Plyn o vysoké{0}}teplotě a vysokém{1}}tlaku proudí kondenzátorem, kde je nuceně chlazen ventilátorem v přední části vozidla a kondenzuje na kapalinu o střední -teplotě a vysokém-tlaku.
Škrcení a chlazení: Kapalné chladivo protéká expanzním ventilem a způsobuje rychlý pokles tlaku a teploty a stává se směsí nízko{0}}teploty a nízkého{1}}tlaku.
Odpařování a absorpce tepla (zásadní krok): Chladivo s nízkou teplotou vstupuje do chladiče. Chladič je zásadní výměník tepla, kde se chladivo odpařuje a silně a rychle absorbuje velké množství tepla z chladicí kapaliny baterie proudící přes druhou stranu chladiče.
Přenos tepla dokončen: Ochlazená chladicí kapalina baterie je poté čerpána zpět do sady baterií elektrickým vodním čerpadlem, aby se baterie ochladila. Chladivo, které absorbovalo teplo, se mění zpět na plyn a je nasáváno zpět do elektrického kompresoru, čímž je cyklus dokončen.
Jednoduše řečeno: Elektrický kompresor pohání chladivo, „krade“ teplo z chladicí kapaliny baterie v chladiči, čímž dosahuje účinnosti chlazení daleko přesahující účinnost chlazení vzduchem a běžného kapalinového chlazení.
Režim 2: Režim vytápění tepelným čerpadlem (účinné vyhřívání baterie)
Jedná se o klíčovou technologii pro zlepšení zimního dojezdu.
Přepínání režimů: Směr proudění chladiva se obrátí pomocí čtyř{0}}cestného přepínacího ventilu.
Obrácení role: V tomto režimu se vnitřní výparník stává kondenzátorem, který uvolňuje teplo, zatímco venkovní kondenzátor se stává výparníkem, který absorbuje teplo.
Vyhřívání baterie: Systém může upřednostnit přidělování tepla baterii. Vysoko-teplotní a vysokotlaké-chladivo kondenzuje ve vyhrazeném výměníku tepla baterie a uvolňuje teplo do chladicí kapaliny baterie, čímž baterii účinně předehřívá.
Výhoda energetické účinnosti: Poměr energetické účinnosti tepelného čerpadla je obvykle větší než 2,5, což znamená, že na každou jednotku spotřebované elektřiny lze přenést 2,5 jednotky tepla, což daleko převyšuje energetickou účinnost PTC topných systémů, které přímo využívají elektřinu.
