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新エネルギー車の熱管理に関する研究のレビュー

1. コックピット熱管理の概要(自動車空調)

エアコンシステムは車の熱管理の鍵です。ドライバーも同乗者もクルマの快適性を追求したい。カーエアコンの重要な機能は、車室内の温度、湿度、風速を調整し、車室内を快適な運転にすることです。そして走行環境。主流のカーエアコンの原理は、蒸発熱の吸収と凝縮熱の放出という熱物理原理によって車内の温度を冷却または加熱することです。外気温が低いときは、運転手や同乗者が寒さを感じないように、暖房された空気を車室内に届けることができます。外気温が高いときは、低温の空気を車室内に送り込み、ドライバーや同乗者を涼しく感じさせます。そのため、カーエアコンは車内の空調や乗員の快適性にとって非常に重要な役割を果たしています。

1.1 新エネルギー車両用空調システムと動作原理
新エネルギー車と従来の燃料車は駆動装置が異なるため、燃料車のエアコンコンプレッサーはエンジンで駆動され、新エネルギー車のエアコンコンプレッサーはモーターで駆動されるため、エアコンは新エネルギー車のコンプレッサーはエンジンで駆動できません。冷媒を圧縮するには電動コンプレッサーが使用されます。新エネルギー車の基本原理は従来の燃料車と同じです。凝縮を利用して熱を放出し、蒸発して熱を吸収して車室内を冷却します。唯一の違いはコンプレッサーが電動コンプレッサーに変更されたことです。現在、冷媒の圧縮にはスクロール圧縮機が主に使用されています。

1) 半導体加熱システム:半導体素子や端子の冷却・加熱に使用されます。このシステムでは、熱電対が冷却と加熱の基本コンポーネントです。2つの半導体素子を接続して熱電対を形成し、直流電流を流すと界面に熱と温度差が発生し、車室内を加熱します。半導体暖房の主な利点は、車室内を素早く暖めることができることです。主な欠点は、半導体加熱が大量の電力を消費することです。燃費を追求する新エネルギー車にとって、そのデメリットは致命的だ。そのため、新エネルギー車のエアコンの省エネ要求に応えることができません。また、半導体の加熱方法を研究し、効率的かつ省エネルギーな半導体加熱方法を設計することも一層必要である。

2) 正の温度係数(PTC) 空気加熱: PTC の主なコンポーネントはサーミスターであり、電熱線によって加熱され、電気エネルギーを熱エネルギーに直接変換するデバイスです。PTC空気加熱システムは、従来の燃料自動車の温空気コアをPTC空気ヒーターに変更し、ファンを使用して外気を駆動してPTCヒーターを通して加熱し、加熱された空気を車室内に送り込みます。庫内を加熱します。電気を直接消費するため、新エネルギー車はヒーターをオンにしたときのエネルギー消費量が比較的多くなります。

3)PTC水加熱:PTCクーラントの加熱PTC空気加熱と同様に、電力の消費によって熱を生成しますが、冷媒加熱システムは、まずPTCで冷媒を加熱し、冷媒を一定の温度まで加熱してから、冷媒を暖かい空気コアに送り込み、熱交換します。周囲の空気と混合し、ファンが暖められた空気を室内に送り込んで車室内を暖房します。その後、冷却水はPTCによって加熱され往復運動します。この加熱システムは、PTC 空冷よりも信頼性が高く、安全です。

4) ヒートポンプ空調システム: ヒートポンプ空調システムの原理は従来の自動車用空調システムと同じですが、ヒートポンプ空調システムは車室内の冷暖房の変換を実現できます。

PTCエアヒーター06
PTCクーラントヒーター02
PTCクーラントヒーター01
PTCクーラントヒーター01_副本
8KW PTCクーラントヒーター04
PTC

2. 電力システムの熱管理の概要

自動車の電源システムの熱管理従来の燃料車の電源システムの熱管理と新エネルギー車の電源システムの熱管理に分けられます。現在、従来の燃料自動車の電源システムの熱管理は非常に成熟しています。従来の燃料自動車はエンジンによって駆動されるため、エンジンの熱管理が従来の自動車の熱管理の焦点です。エンジンの熱管理には主にエンジン冷却システムが含まれます。高負荷条件下でのエンジンの過熱を防ぐために、自動車システム内の熱の 30% 以上をエンジン冷却回路によって放出する必要があります。エンジンの冷却液は車室内の暖房に使用されます。

従来の燃料自動車の発電所は、従来の燃料自動車のエンジンとトランスミッションで構成されていますが、新エネルギー車はバッテリー、モーター、電子制御で構成されています。両者の熱管理方法は大きく変わりました。新エネルギー車の動力バッテリーの通常使用温度範囲は25~40℃です。したがって、バッテリーの熱管理には、バッテリーを保温することと放熱することの両方が必要です。同時に、モーターの温度が高くなりすぎないように注意してください。モーターの温度が高すぎると、モーターの寿命に影響を与えます。したがって、モーターも使用中に必要な放熱対策を講じる必要があります。


投稿時刻: 2023 年 5 月 6 日